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Physikalische Zeitschrift
Eduard Riecke, Hermann Theodor Simon, Peter
Josef William Debye, Max Born
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Physikalische Zeitschrift
Unter ständiger Mitarbeit für den referierenden Teil
von
Privatdozent Dr. M. Abraham, Professor Dr. L. Ambronn, Professor Dr. H. Boruttau, Professor Dr. A. Coehn,
Professor Dr. Th. Des Coudres, Privatdozent Dr. E. Engllsoh, Professor Dr. W. Kaufkuaim, Professor
Dr. H. Lorenz, Professor Dr. E. Hey er, Professor Dr. Ii. Bhumbler, Professor Dr. E. Sohaum,
Professor Dr. Q. C. Sohmidt, Professor Dr. K. Bohwanisohild, Professor Dr. E. Wieohert, Privatdozent
Dr. E. Zermelo.
Herausgegeben von
Dr. E. RIECKE und Dr. H. TH. SIMON
o. ö. Professor an der UniversitSt Göttingen. a. o. Professor ao der UniTersitilt Göttingeo.
Redaktion: Privatdozent Dr. E. BÖSE in Göttingen
FÜNFTER JAHRGANG.
1904.
»5'?«=»-
Leipzig,
Verlag von S. Hirzel.
1904.
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Autoren- und Sachregister.
Abkürzungen: (R.) = Referat, (B.) = Besprechung, (N.) = 76. Naturforschcrversammlung.
Seite
Abbe, H., Gesammelte Abhandlungen. I. (B.) . . . 532
AbegSTi B. u. W. Hera, Chemisches Praktikum. (B.) 830
Abrahkm, H., Sammlung einfacher physikalischer
Demonstrationen, I. (B.) 216
Abraham, M., Zur drahtlosen Telegraphie .... 174
— Die Grundbypothesen der Elektronentheorie . . . 576
— Die Rückwirkung der Strahlung auf ein bewegtes
Elektron 605
Absorbierbarkeit: Methode zur Bestimmung der Intensität
der Ä-Strahlen, sowie einige Messungen ihrer — , v.
W. Seitz 395
Absorption : Die — von Quarz, Kalkspat, Steinsalz, Fluss-
spat, Glyzerin und Alkohol im Sussersten Ultraviolett,
V. A. Pflflger 215
.\bsorptionsspektra: Die ultravioletten — der Ortho-,
Meta- und I'ata-Isomeren, v. R. Magini .... 145
— Einfluss der doppelten chemischen Bindung auf die
ultravioletten — , v. R. Magini 147
Adiabatische Reaktionskinetik chemischer Systeme, v.
G. Bredig u. F. Epstein. (N.) 698
Akkumulator: Der Edison , v. M. Janet (R.) . . 556
Aktinium: Über das — , v. A. Debierne 732
Erwiderung, v. F. Giesel 822
Aktive Körper: Kathoden- und Röntgenstrahlen sowie
die Strahlung — , v. F. Neesen. (B.) 474
Akustik: Lehrbuch der — . I., v. K. Klimpert. (B.) . 559
Akustisch: Verallgemeinernde Weiterentwicklung des
elektromagnetischen „Selbstunterbrechers" und ihre
Verwendung zu — Demonstrationen, v. J. J. T.
Chabot 89
Algebra: Vorlesungen über — , v. G. Bauer. (B.) . . 63
Alkalimetalle: Die Elektrometallurgie der — , v. H.
Becker. (B.) 646
Aluminium: Die Gewinnung des — und dessen Bedeutung
für Handel und Industrie, v. A. Minet. (B.) ... 62
Amaduszi, Ii., Das Selen. (B.) 647
Analyse: Technisch-chemische — , v. G. Lunge. (B.) . 557
AngStrSm, K., Die Strahlung der Hefaerlampe . . 456
Anomale Dispersion: Quantitative Bestimmung der —
des Natriumdampfes, v. R. W. Wood 605
— Eine quantitative Bestimmung der — des N'atrium-
dampfes im sichtbaren und ultravioletten Spektral-
gebiete, V. R. W. Wood 751
Äquivalentvolumen: Die Beziehungen zwischen — und
Atomgewicht, v. W. Borchers, (li.) ...... 643
ArrheniUB, S. A., Lehrbuch der kosmischen Physik. (B.) 308
Astronomie: Poincares Preis-irbeit von 1889/90 und Gyl-
d^ns Forschung über das Problem der drei Körper
in ihren Ergebnissen für die — , v. H. Buchholr. . 180
— Grundriss der theoretischen — und der Geschichte
der Planetentheorien, 2. Aufl., v. J. Frischauf. (H.) 392
— Tafeln zur theoretischen — , v. J. Bauschinger. (B.) 532
— Mathematik, Physik, — an den deutschen Universi-
täten in den Jahren 1893 — 1903, v. F. Klein . . 764
Seite
Astrophysikalisches Observatorium: Publikationen des —
Königstuhl-Heidelberg, v. M. Wolf. (B.) .... 483
Äther: Ober einen Versuch zur Entscheidung der Frage,
ob sich der Licht- — mit der Erde bewegt oder
nicht, V. W. Wien 585, 604
Bemerkung hierzu, v. A. Schweitzer .... 809
— Über den Einfluss der Bewegung der Körper auf
die Fortpflanzung der Wirkungen im — , v. P.
Gerber. (B.) 644
Atmosphäre : Ober die radioaktive Substanz, deren Ema-
nation in der Bodenluft und der — enthalten ist, v.
J. Elster u. H. Geitel 11
— Bemerkungen Über die Abhängigkeit der elektrischen
Leitilhigkeit der — von meteorologischen Faktoren,
V. A. Gockel 257
— Einige Beobachtungen über das elektrische Ver-
halten der — am Meere, v. A. Löwy u. F.
Maller 290
— Radioaktive Emanationen in der — , v. A. Gockel 591
— Über die Ionisierung der — , v. A. Schuster . . 607
Atmosphärendruck: Versuche über den Glimmstrom bei
— , V. W. Kaufmann 57
Atmosphärisches Potentialgefälle: Über die Ursache des
normalen — und der negativen Erdladung, v. H.
Kbert 135
Bemerkung hierzu, v. G. C. Simpson . . . . 325
Erwiderung hierauf, v. H. Ebert 499
— Über Messungen des — in Kremsmtinster, v. B. Zölss 260
Atmosphärische Radioaktivität, v. H. A. Bumstead . 504
Atome : Die Dissoziierung und Umwandlung chemischer
— , V. J. Stark. (B.) 47S
Atomgewicht: Die Beziehungen zwischen .\quivalentvo-
lumen und — , v. W. Borchers. (B.) 643
Atomvolumen : Ober eine mögliche Beziehung der Serien-
spektren zum — , V. M. Reinganum 302
Atomvolumina: Berechnung des Molekularvolumens von
Halogensalzen aus den — der Bestandteile, v. M.
Reinganum. (N.) 687
Atomzerfall: Radioaktivität, eine elementarische Abhand-
lung V. Standpunkte der Theorie des — , v. F. S o d d y.
(B.1
473
Aubel, E. van, Erwiderung auf die Kritik des Herrn
Franz Streint/, 303
— über die spezifische Wärme der Metallsulfide und das
loule-Neumann-Koppsche Gesetz 636
— über die Zersetzung von Jodoform unter der Ein^
Wirkung von Sauerstoff und Lichtstrahlen .... 637
Berichtigung hierzu S08
I Augenspiegel: Die Theorie des — und die Photo-
graphie des Augenhintergrundes, v. W. Thorner.
I (B.) 217
i Autoxydation: Kritische Studien tlber die Vorgänge <ler
! — , v. C. Engler u. J. Weissberg. (B.) .... 728
Axmann, H., Ein eigentiimliches Drehmoment im
Wechselstrommagnetfelde S54
— Dauernde elektrische Hauchfiguren 555
17G913
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IV
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
Sdte
B.
Bahn eines Himmelskörpers: Über die Bestimmung der —
aus drei Beobachtungen, v. P. A, Hansen. (B.) . 393
Bandenspektren: Über ein die Linien- und — , sowie
die Erscheinungen der Radioaktivität veranschau-
lichendes dynamisches System, v. H. Nagaoka. . J17
Bamett^ S. J., Elemente der elektromagnetischen
Theorie. (B.) 533
Bauer, G., Vorlesungen über Algebra. (B.) .... 63
Bauer, Ii. A., Die totale magnetische Energie der
Erde. (B.) 534
Baumhauer, H., Beobachtungen aber das Leuchten
des Sidot-Blendeschirmes 289
Banschinger, J., Tafeln zur theoretbchen Astronomie.
(B.1 53*
Becker, H., Die Elektrometallurgie der Alkalimetalle.
(B.) • • . • 646
Becquerel, H., Über die von der Strahlung radioaktiver
Körper hervorgerufene sekundäre Strahlung . . . j6l
Becquerelstrahlen: Die neueren Strahlungen. Kathoden-,
Kanal-, Röntgen-Strahlen und die radioaktive Selbst-
strahlung (—), v. H. Mayer. (B.) 474
Bergling, C. E., Stereoskopie für Amatenr-Photo-
graphen. (B.) 806
Berkitz, F. u. M. Boloff, Leitfaden ftlr das elektro-
technische und elektrochemische Seminar. (B.) . . 560
Berliner, A., Lehrbuch der Experimentalphysik. (B.) 479
Bemdt. Q., Einige Beobachtungen an Selenzellen . . 121
— Die Einwirkung von Selenzellen auf die photographische
Platte 289
Bemini, A., Über den Einfluss der Temperatur auf
die elektrische Leitföhigkeit des Natriums .... 241
Berichtigung hierzu 440
— Über den Einfluss der Temperatur auf die elektrische
Leitfähigkeit des Kaliums 406
BemoulU, A. Ii., Über die Verwendbarkeit der Me-
thode von Königsberger zur optischen Untersuchung
passiver Metallspiegel 603
Berichtigung hierzu, von W. J. MUller und J.
Koenigsberger 797
— Optische Reflexionskonstanten und elektromotorischer
Zustand beim Chrom 632
Berichtigung hierzu, von W. J. MUller und J.
Koenigsberger 797
Besson, F., Das Radium und die Radioaktivität,
Haupteigenschaften und medizinische Anwendungen.
(B) 474
Bethmann, H., Die Hebezeuge. (B.) SjS
Bigelow, F. H., Meteorologie der Sonnenfinsternisse
und verwandte Probleme. (B.) 143
Biologischer Unterricht: Wünsche betreffend den — , v.
F. Merkel. (N.) 717
Biecbofif, C. A., Materialien der Stereochemie in Form
von Jahresberichten. (B.) 775
Bjerknes, V., Carl Anton Bjerknes. Gedächtnisrede.
•B.) 727
Blaas, J. u. F. Czermak, Über auffallende, durch
die photographische Platte erkennbare Erscheinungen. 363
Bemerkung hierzu, v. C. Forch. (Brief k.) . . 609
Blitzkamm: Entstehung und Entladung der Gewitter so-
wie ihre Zerstreuung durch den — , v. R, Klimpert.
(B.) 440
Blondlot, R., X-Strahlen. (B.) 560
Bodenluft: Über die radioaktive Substanz, deren Ema-
nation in der — und der Atmosphäre enthalten ist,
V. J. Elster u. H. Geitel 11
B5hm-Wendt, C, Über die Ionisation verschiedener
Gase und Dämpfe durch Poloniumstrahlen . . . 509
Bologna: Mitteilungen aus dem physikalischen Institute
der Universität — 406
Nr. 8.- A. Bernini, über den Einfluss der Temperatur
auf die elektrische Leitfähigkeit des Kaliums . . . 406
Boltzmann, Ludwig: Festschrift — gewidmet zum sechzig-
sten Geburtstage. (B.) 437
Bonin. H., Über Dampfturbinen 798
Borchers, W., Elektro-Metallnrgie. 1. (B.) .... 62
Seite
Borohere, W., Die Beziehungen zwischen Äquivalent-
volnmen und Atomgewicht. (B.) 643
Borgmann, J., Über das elektrische Nachleuchten und
Über die Wirkung des Radiums auf dasselbe . . . 104
— Elektrisierung eines isolierten metallischen Leiters
durch einen ihn umgebenden Metallcylinder, der ge-
erdet und von dem zu untersuchenden Leiter durch
Luft getrennt ist 542
Bömstein, B., Einige Versuche ttber Elektrizitätszer-
'^treuung in Luft 20
Böse, £., Über die chemische Wirkung der Kathoden-
strahlen 329
— Kinetbche Theorie und Radioaktivität 356
II 731-
Braun, F., Methoden zur Vergrösserung der Sender-
energie fSr drahtlose Telegraphie (sogen. Energie-
schaltung) 193
— Herstellung doppelt brechender Körper aus isotropen
Bestandteilen 199
Braunscher Sender: Zur Theorie des — , v. L. Mandel-
stam 245
Brechung: Beobachtung der Helligkeitsabnahme durch
— , V. A. Schmidt . .' 67
Bemerkung hierzu — , v. H. Seeliger .... 237
Bredig, O. u. F. Epstein, Adiabatische Reaktions-
kinetik chemischer Systeme. (N.) 698
Brillouin, M., Ausbreitung der Elektrizität. (B.) . . 485
Britische Naturforscherversammlung: 74. — . (R.) . . 604
Bruns, H., Gnindlinien des wissenschaftlichen Rechnens.
(B.) 641
Bryan, Q. H., Allgemeine Grundlegung der IHiermo-
dynamik. (B.) 470
Buoherer, A. H., Zur Thermodynamik der radioaktiven
Vorgänge 730
BuchllolB, H., Poincar^ Preisarbeit von 1889/90 und
Gyld^ns Forschung über das Problem der drei
Körper in ihren Ergebnissen für die Astronomie . 180
Bumstead, H. A., Atmosphärische Radioaktivität . . 504
Bunsengesellschaft: XI. Hauptversammlung der Deutschen
— nlr angewandte physikalische Chemie. (R.) . . 305
Bnnseniana. (6.) 87
Burton, E. F., Über die Natur der Strahlung gewöhn-
licher Metalle 444
— Über ein ans Rohpetroleum gewonnenes radioaktives
Gas jii
Oantor, M., Über das mechanische Ä<|uivalent che-
mischer Reaktionen und die Arbeitsleistung von
Wärmemotoren 379
Carpini, C, über die Widerstandsänderung des Wis-
muts durch kleine magnetische Kräfte 819
Oaesuto, Ii., Über die Löslichkeit von Gasen in Flüssig-
keiten. I 233
— Der Lichtbogen zwischen Quecksilber und Kohle . 263
— n. J. Stark, Der Lichtbogen zwischen gekühlten
Elektroden 264
Chabot, J. J. T., Verallgemeinernde Weiterentwicklung
des elektromagnetischen „Selbstunterbrechers" und
ihre Verwendung zu akustischen Demonstrationen 89
— Neue Strahlen oder eine neue Emanation .... 103
Berichtigung hierzu 168
Bemerkung hierzu, von G. Bemdt 2S9
— Eine neue Radiation oder eine neue Emanation II . 517
Berichtigung hierzu 5'<4
— Versuch eines Modells und ein Seitenstfick zur Radio-
aktivität 594
Berichtigung hierzu 744
— Reflexion und Refraktion mittels einer natürlich ge-
krümmten Fläche zwecks Demonstration geometrisch-
optischer Grunderscheinungen. II 823
' Chemie: Jahrbuch der — , XII, v. R. Meyer. (B.) . 120
I XIII, V. R. Meyer. (Ii.) 776
— Theoretische — vom Standpunkte der Avogadroschea
I Regel und der Thermodynamik, v. W. N ernst.
(B-) 278
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
Seite
Chemie: Lehrbuch der physikalischen — . I., v. H.
V. Jüptner. (B.) «78
— Joanwl ftr phjrakalische — , Elektro — , Thermo-—,
Radio — , chemische Mechanik, Stdchiometrie, t. P.
A. Guye. (B.) 279
— Vorlesungen Qber theoretische und physikalische — ,
III., V. J. H. van't Hoff. (B.) a8o
— XI. Hauptversammlung der Deutschen Bunsengesell-
schaft fiir angewandte physikalische — . (R.) . . . 30;
— Grundlinien der anorganischen — , v. W. Ostwald.
(B.) 477
— Einführung in die physikalische — , t. J. Walker. ^B.) 478
— Grundriss der physikalischen — , v. J. Traube. (B.) 559
Chemisch: Über die — Wirkung der Kathodenstrahlen,
V. E. Böse 329
Chemische Bindung: Einfluss der doppelten — auf die
ultravioletten Absorptionsspektra, t. R. Magini . 147
Chemisches Experimentierbuch fBr Knaben, v. K. Scheid.
(B.) 557
Chemische Gleichgefwichte : Beitrag zur Kenntnis — bei
hohen Temperaturen, v. W. Kernst (N.) . . . 677
Chemisches Praktikum, v. R. Abegg u. W. Herz. (B.) 830
Chemisch - physikalische Gleichgewichts • Bedingungen :
Über die thermodynamische Herleitung der — , ▼. K.
T. Wesendonk 521
Cbipart, H., Die gyrostatische Theorie des Lichtes.
(ß.) 533
Christen, T., Das Gesetz der Translation des Wassers
in regelmässigen Kanälen, FItlssen und Röhren. (B.) 87
CbristiaiiBeii, C. u. J. J. C. Uüller, Elemente der
theoretischen Physik. (B.) 217
Chrom : Die Darstellung des — und seiner Verbindungen
mit Hilfe des elektrischen Stromes, t. M. Le Blanc.
(B.) • • • •. . . 62
— Optische Reflexionskonstanten und elektromotorischer
Znstand beim — , v. A. L. Bernoulli 632
ObwoUon, O. D., Lehrbuch der Physik. IL (B.) . . 535
Clelland, J. A. Me., Über die von Radium ausge-
sandte Emanation 538
Clung, B. K. Mo., Der Einfluss der Temperatur auf
die Ionisierung, welche in Gasen durch die Wirkung
von Röntgenstrahlen hervorgebracht wird .... 368
Coblentz, W. W. u. E. Ii. Niohols, Ober Methoden
zur Messung strahlender Energie 149
Conrad, V. u. M. Topolansky, Elektaische Leit-
nhigkeit und Ozongehalt der Luft 749
Cooper-Hewittsche Quecksilberbogenlampe: Ober die
— als Funkenstrecke, v. G. W Pierce . . . . 426
Ciurle, F., Neuere Untersnchungen Über Radioaktivit&t 281,
3'3. 345
Curie, S., Untersuchungen über die radioaktiven Sub-
stanzen. (B.) 473
Czennak, P. u. J. Blaas, Über auffallende, durch
die photographische Platte erkennbare Erscheinungen 363
Bemerkung hierzu, v. C. Forch. (Briefk.) . . 609
CsudnoohowBki, W. B. v.. Über den elektrischen
Lichtbogen zwischen Leitern zweiter Klasse ... 99
— Das Verhalten beweglicher cylindrischer Eisenkerne
in Doppelspulen, ein Beitrag zur Theorie der Diffe-
rentialbogenlampe 205
D.
Daltonsches Gesetz: Über die Gültigkeit des — resp.
Henryschen Gesetzes bei der Absorption der Ema-
nation des Freiburger Leitungswassers und der
Radiumemanation durch verschiedene Flüssigkeiten,
V. H. R. V. Traubenberg 130
Dampfer: Die Untersuchung der Vibrationserscheinungen
von — , V. O. Schlick. (B.) 143
Dampfturbinen: Über — , v. H. Bonin 798
Danne, J., Das Radium. (B.) 474
Danneel, H., Spezielle Elektrochemie, l u. 2. (B.) . 62
Debieme, A., über das Aktinium 732
Erwiderung, v. F. Giesel 822
Sempwolff, 0., lonenwanderung im Methylalkohol
als Lösungsmittel 637
Seite
BeBsauer, F. u. B. Wlesner, Versuche aber die
störenden Wirkungen der S-Strahlen bei der Radio-
graphie 5^
— Rückblick auf die Entwicklung der Röntgentechnik.
(B.) 609
Detektor: Ein neuer messender — fttr elektrische
WeUen, v. L. H. Walter 269
— Einige Beobachtungen am Schlömilch-Wellen- — für
drahtlose Telegraphie, v. M. Reich 338
— Über den Schlömilch-Wellen- — , v. M. Dieck-
mann 529
Diamagnetismus: Elektrisches Analogon zum — , v. L.
Puccianti 92
Diapodtive: Die Herstellung von — , v. P. Hanneke.
(B.) 646
Dieckmann, M., Über den Schlömilch-Wdlendetektor 529
Dielektrika: Darstellung des Verlaufes elektrischer Kraft-
linien, und insbesondere ihrer Richtuugsänderungen
durch — , V. M. Seddig 403
Dielektrikum: Ober die ponderomotorischen Kräfte,
welchen ein homogenes — in einem veränderlichen
elektromagnetkchen Felde unterworfen ist, v. F.
KoUfiek 45
Bemerkung hierzu, v. R. Gans 162
Nachtrag hierzu, v. R. Gans 192
Antwort hierauf, v. F. Kolä6ek 455
Entgegnung hierauf, v. R. Gans 627
Bieteriol, C., Über die Energie des Wassers und seines
Dampfes bei hohen Temperaturen. (N.) .... 660
DifTerentialbogenlampe: Das Verhalten beweglicher cy-
lindrischer Eisenkerne in Doppelspulen; ein Beitiag
zur Theorie der — , v. W. B. v. Czudnochowski 205
DiflTerentialgleichungen: Die partiellen — der mathe-
matischen Physik, II, V. H. Weber. (B.) ... 476
Difierential-Thermoskop : Anleitung zu 30 der wichtig-
sten Schulversuche mit dem — und Doppelthermo-
skop, V. B. Kolbe. (B.) 479
Dimensionssysteme: Eine Bemerkimg zu den — der
Physik, V. K. R. Johnson 635
(Dispersion, anomale: siehe unter Anomale Disperüion.)
Dissoziierung: Die — und Umwandlung chemischer
Atome, V. J. Stark. (B.) 475
Dönlts, J., Der Wellenmesser und seine Anwendung. (R.) 1 18
Doppelbrechung: Lamellare — , v. O. Wiener . . . 332
Doppelt brechend: Herstellung — Körper aus isotropen
Bestandteilen, v. F. Braun 199
Doppelthermoskop: Anleitung zu 30 der wichtigsten
Schulversuche mit dem Differential- und — , v. B.
Kolbe. (B.) 479
Dom, E. u. F. Wallstabe, Physiologische Wirkungen
der Radium-Emanation 568
Doubt, Tb. £., Die Wirkung der Lichtintensitit auf
die Lichtgeschwindigkeit 457
Drahtlose Telegraphie:' Zur — , v. M. Abraham . . 174
— Methoden zur Vergrösserung der Senderenergie fUr
— (sogen. EnergieschaltuDg), v. F. Braun . . . 193
— Einige Beobachtungen am Schlömilch-Wellendetektor
für —, V. M. Reich 338
— Über den Zusammenhang zwischen dem direkt und
dem induktiv gekoppelten Sendersystem fllr — , v.
G. Seibt 452
Bemerkung hierzu, v. J. Zenneck 575
Erwiderung hierauf, v. G. Seibt 627
Entgegnung, v. J. Zenneck 811
— Theorie und Praxis in der — , v. J. Zenneck . . 586
Bemerkung hierzu, v. E. F. Huth 748
— Elektrische Wellen längs Drabtspulen und eine An-
wendung derselben zur Messung der bei der — be-
nutzten Wellenlängen, v. J. A. Fleming .... 609
— Theorie und Praxis in der — , v. P. Drude . . . 745
Drehmoment: Ein eigentümliches — im Wechselstrom-
magnetfelde, v. H. Axmann 554
Dreifarbenphotographie, v. A. Miethe. (B.) .... 557
Dmde, F., llieorie und Praxis in der drahtlosen
Telegraphie 1' 745
Dynamisches System : Über ein die Linien- und Banden-
spektren, sowie die Erscheinungen der Radioaktivi-
tät veranschaulichendes — , v. H. Nagaoka . . . 517
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VI
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
Seite
E.
Sbert, H., Über die Ursache des Dormaien atmosphä-
rischen PotentialgefSUes und der negativen Erdladnng 135
Bemerkung hierzu, v. G. C. Simpson . . . . 325
Erwiderung hierauf, v. H. Ebert 499
Edelmann, H. Th., Zeitbestimmung für kleine Fall-
räume nach der Methode von Radacovic .... 461
— Über die Schvringungsform des Stieles der sehen
Stimmgabeln, v, P. Üstmann 82J
Eder, J. M. u. E. Valenta, Beiträge zur Photo-
chemie und Spektralanalyse. (R.) 804
EdisoD-Akkumulator : Der — , v. M. Janet. (R.) . . 556
Ehrenhaft, F., Zur optischen Resonanz 3S7
Entgegnung, v. F. Pockels 460
Eisen: Über das Re6exionsvermögen von passivem — ,
V. W. J. Moller u. J. Koenigsberger .... 413
— Über das Reflexionsvermögen von aktivem und pas-
sivem— , V. W. J. Müller u. J. Koenigsberger 797
Eisenkerne: Das Verhalten beweglicher cylindrischer
— in Doppelspulen; ein Beitrag zur Theorie der
Differentialbogenlampe, v. W. B. v. Czudnocho wski 205
Elektrisch: — Analogen zum Diamagnetismus, v. L.
Puccianti 93
— Einige Beobachtungen über das — Verhalten der
Atmosphäre am Meere, v, A. Löwy u. "F. Müller 290
— Eigenschaften heisser Körper, v. O. W. Richardson 609
— Beobachtungen zu Batavia und an der WestkOste von
Sumatra während der totalen Sonnenfinsternis am
18. Mai 1901, V. S. Figee. (R.) 803
Elektrische Bleiche: Hypochlorite und — , v. V. Engel-
hardt. (B.) 645
Elektrisches Feld: Der experimentelle Nachweis des — im
Innern von in Elektrolyte tauchenden Isolatoren ; kon-
tinuierliche Rotation des Isolators in vorgeschriebenem
Sinne, v. W. v. Nicolajew 203
— Über das normale — der Erde, v. H. Ebert. . . 499
— — Antwort hierauf, v. G. C. Simpson 734
Elektrische FemUbertragung: Über Gelie- und Empfangs-
apparate zur — von Photographien, v. A. Korn. . 113
Elektrische Hauchfiguren: Dauernde — , v. H. Axmann 555
Elektrische Kraftlinien: Darstellung des Verlaufes — ,
und insbesondere ihrer ' Richtungsänderungen durch
Dielektrika, v. M. Seddig 403
Elektrische Leitfähigkeit : Die Beziehung zwischen Leuchten
und — in Flammen, v. F. L. Tufts 157
Erwiderung auf die Bemerkungen von E. van Anbei
zu meinen Untersuchungen Ober die — gepresster
Pulver, V. F. Streintz 159
— über die wichtige Rolle der — auf dem Gebiete
der Elektrostatik, v. W. v. Nicolajew .... 169
— Über den Einfluss der Temperatur auf die — des
Natriums, v. A. Bernini 241
— Bemerkungen Aber die Abhängigkeit der — der Atmo-
sphäre von meteorologischen Faktoren, v. A. Gockel 257
— über'den Einlluss der Temperatu'' auf die — des
Kaliums, v. A. Bernini . . . • 406
— von Flammen, v. H. A. Wilson 608
— und Ozongehalt der Luft, v. V. Conrad u. M. To-
polansky .... 749
Elektrischer Lichtbogen: Über den — zwischen Leitern
zweiter Klasse, v. W. B. v. Czudno chowski . . 99
Elektrische Messtechnik: Die Normalelemente und ihre
Anwendungen in der — , v, W. Jäger. (B.) ... 62
Elektrisches Nachleuchten: über das — und Ober die
Wirkimg des Radiums .luf dasselbe, v. J. Borgmann 104
Elektrische Spitzenentladung; Kin einfacher Apparat zur
Untersuchung der Nebelbildung und Ober Anordnung
der Nebelkeme bei der -- , v. H. Rebenstorff . 571
Elektrischer Strom: Die Darstellung des Chroms und
seiner Verbindungen mit Hilfe des — , v. M. Le
Bl'anc. (B.) 62
Elektrische Strom- und Widerstandsmessung: FOnf Ab-
handlungen Ober absolute — , v. W. Weber u. R.
* Kohlrausch. (B.) 477
Elektrische Strömung: Die — in Flammen zwischen
nahen Elektroden, v. F. L. Tufts u. J. Stark . . 248
Seite
Elektrische Verschiebung: Magnetische Wirkung — , v.
J. B. Whitehead . ^ 300
Elektrische Verstärkungsfiasche: Die Erfindung der —
durch Ewald Jürgen von Kleist, v. F. M. Feldhaus.
(B.) 483
Elektrische Wellen: Ein neuer messender Detektor ftlr — ,
V.L.H. Walter 269
— l&ngs Drahtspulen und eine Anwendung derselben
zur Messung der bei der drahtlosen Telegn^hie be-
nutzten Wellenlängen, v. J. A. Fleming . . . . 609
— Kurzer Bericht über Versuche zur Übertragung von
Tönen mittels — , v. O. Nnssbaumer 796
Elektrisierung eines isolierten metallischen Leiters durch
einen ihn umgebenden Metallcylinder^ der geerdet
und von dem zu untersuchenden Leiter durch Luft
getrennt ist, v. J. Borgmann 542
Elektrizität: Einige Versuche über — Zerstreuung in Luft,
v. R. Börnstein 20
— Über eine Vorrichtung zur exakten Eichung von
Elektrometern für mengen und ihre Anwendung
auf die absolute Messung äusserst geringer Strom-
stärken, v. F. Harms 47
— Über — Zerstreuung in der freien Luft, v. B. Zölss 106
— Luft- — und Sonnenstrahlung, t. H. Rudolph. (B.) 278
— Experimentaluntersuchungenüber — . XX bis XXIII, v.
M. Faraday. (B.) 440
— Ausbreitung der — , v. M. Brillouin. (B.) . . . 485
— Einführung in die — lehre. I, v. B. Kolbe. (B.) . 643
Elektrochemie: Einführung in die — , v. P. Gerdes. (B.) 61
— Gnindrissder reinen und angewandten — , v. P, Ferch-
land. (B.) 61
— Jahrbuch der — , 1901, v. H. Danneel. (B.) . . 62
1902. (B.) 560
— Spezielle — , v. H. Danneel. (B.) 62
— Monographien über angewandte — , v. V. Engel-
hardt. (B.) 62
— Lehrbuch der — , v. M. Le Blanc. (B.) .... 440
Elektrochemische Gesellschaft: XI. Hauptversammlnng
der Deutschen Bunseogesellschart für angewandte
physikalische Chemie, früher Deutsche — . (R.) . . 305
Elektrochemische Industrie: Die — Deutschlands, v. P.
Ferchland. (B.) 646
Elektrochemisches Seminar: Leitfaden für das elektrotech-
nische und—, V. M. Roloff u. P. Berkitz. (B.) . 560
Elektroden : Der Glimmstrom zwischen nahen — in freier
Luft, V. J. Stark 96
— Die elektrische Strömung in Flammen zwischen
nahen — , v. F. L. Tufts u. J. Stark 248
— Der Lichtbogen zwischen gekühlten — , v. J. Stark
u. L. Cassuto 264
Elektrodenlose Ringströme: Über — , v. J. Härd^n . 74
— über den — , v. E. Lecher 159
Elektrogravüre: Die Herstellung von Metallgegenständen
auf elektrolytischem Wege und die — , v. W. Pfan-
hauser. (B.) 63
Elektrolyse: Die — des Wassers, ihre Durchführung und
Anwendung, v. V. Engelhardt. (B.) 62
Elektrolytisch: Die Herstellung von MetallgegenstSnden
auf — Wege und die Elektrogravüre, v. W. Pfan-
hauser. (B.) 63
Elektrolytische Dissoziation: Die Theorie der • — , v. M.
Roloff. (B.) 62
Elektrolytische Raffination: Die — des Kupfers, v. T.
Ulke. (B.) 646
Elektromagnetisch : Verallgemeinernde Weiterentwicklung
des — „Selbstunterbrechers" und ihre Verwendung
zu akustischen Demonstrationen, v. J. J. T. Chabot 89
— Bezeichnung und Benennung der — Grössen in der
Enzyklopädie der mathematischen Wissenschaften V,
V. .\. Sommerfeld 467
— MaxwcUs — Theorie, v. H. A. I.orentz. (B.) . . 470
— Elemente der — Theorie, v. S. J. Barnett. (B.) . 533
— Die — Rotation und die unipolare Induktion in
historisch-kritischer Behandlung, v. S. V al e n t i n e r. (B.) 644
Elektromagnetisches Feld : über die ponderomotorischen
Kräfte, welchen ein homogenes Dielektrikum in einem
veränderlichen — unterworfen ist, v. F. Koläcek 45
— — Hemerkung hierzu, v. R. Gans 162
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
VII
Seite
Klektromagnetisches Feld: — - — Nachtrag, v. R. Gans 192
Antwort hierauf, v. F. KoHcek 45J
Entgegnnng hierauf, t. R, Gans 627
Elektro-Metallnrgie. I, v. W. Borchers. (B.) ... 62
— Die — der Alkalimetallo, v. H. Becker. (B.) . . 646
Elektrometer: Über eine Vorrichtung zur exakten Eichung
von — f&r Elektrizitätsmengen und ihre Anwendung
auf die absolute Messung äusserst geringer Strom-
stärken, V. F. Harms 47
— Ober eine automatisch wirkende Vorrichtung zur
Erweiterung des Messgebietes der Registrier . —
Nebst einer Bemerkung Ober die automatische Auf-
zeichnung der luftelektrischen Zerstreuiug, v. A.
Sprung 326
Elektromotorisch: Optische Reflexionskonstanten und —
Zustand beim Chrom, v. A. L. Bernonlli . . . 632
Elektronen : Die neueren Forschungen über Ionen und —
V. G. Mie. (B.) 88
— Kann sich ein — mit Lichtgeschwindigkeit bewegen?,
V. P. Hertz 109
— Die Rückwirkung der Strahlung auf ein bewegtes — ,
V. M. Abraham 605
Elektronentheorie: Znr — , v. W. Wien 393
— V. H. A. Lorentz. (B.) 470
— Die Gmndhypothesen der — , v. M. Abraham . . 576
Elektronik: Jahrbuch der Radioaktivität und — , v. J.
Stark. (B.) 474
Elektropositive Metalle: Ober die Wirkung einiger —
auf Jodkalinm, v. F. Streintz 736
Elektroskop: Divergenz von blSttchen im Vakuum
infolge von Belichtung, v. S. Guggenheimer u.
A. Korn 95
Bemerkung hierzu, v. F. Paschen 161
Elektrostatik: Über die wichtige Rolle der elektrischen
Leitfähigkeit auf dem Gebiete der — , v. W. v.
Nicolajew 169
Elektrostatisches Feld: Ober Spitzenwirkung im ho-
mogenen — , V. K.- V. Wesendonk 399
Elektrotechnisches Seminar: Leitfaden fUr das — und
elektrochemische Seminar, v. M. Roloff u. P.
Berkitz. (B.) 560
Elementargesetze: Die — , v. R. Reiff u. A. Sommer-
feld. (B.) i . . . 470
Elemente : Beiträge zur Kenntnis der ultraroten Emissions-
spektra der — , V. H. Lehmann 823
Elliptische Bahn: Ober die Bestimmung einer — aus
drei vollständigen Beobachtungen, v. J. F. Encke. (B.) 392
Ulster, J. u. H. Qeitel, Über die radioaktive Substanz,
deren Emanation in der Bodenluft und der Atmosphäre
enthalten ist II
— Notiz über den Anschluss von Rezipienteu aus Quarz-
glas an die Quecksilberluftpnmpe 33
— Über eine verbesserte Form des Zinkkugelphoto-
meters zur Bestimmung der ultravioletten Sonnen-
strahlung 238
— Über Radioaktivität von Erdarten und Quellsedi-
menten 321
— Über die Aufnahme von Radiumemanation durch den
menschlichen Körper 729
Emanation: Über die radioaktive Substanz, deren — in
der Bodenlnft und der Atmosphäre enthalten ist, v.
J. Elster n. H. Geitel il
— Neue Strahlen oder eine neue — , v. J. J. T. Chabot 103
Bemerkung hierzu, v, G. Berndt 289
— Ober die Gültigkeit des Daltonschen resp. Henryschen
Gesetzes bei der Absorption der — des Freiburger
Leitungswassers und der Radium durch ver-
schiedene Flüssigkeiten, v. H. k. v. Traubenberg 130
— Über die radioaktive — der Wasser- und Ölquellen,
V. F. Himstedt 210
— Über das Spektrum der — , v. Th. Indrikson . . 214
— Über die im Gasteiner Wasser enthaltene radioaktive
— , V. H. Mache 44t
— Über die — des Phosphors, v. G. C. Schmidt . . 445
— Eine neue Radiation oder eine neue — . 11, v. J. J. T.
Chabot 517
— über die von Radium ausgesandte — , v. J. A. Mc.
Clelland 538
Seite
Emanation: Physiologische Wirkungen der Radium- — ,
V. E. Dorn u. F. Wallstabe 568
— Radioaktive — in der Atmosphäre, v. A. Gockel . 591
— über die in Thermalquellen enthaltene radioaktive
— , V. A. Gockel 594
— Versuche zur Gewichtsbestimmung der — des Giesel-
schen — -körpers, v. L. Grunmach u. E. Meyer.
(N.) .„ 677
Emanmm: über Aktinium — , v. F. Giesel . . . . 822
Emaniumlicht: Über das Spektrum des — , v. J. Hart-
mann 570
Emissionsspektra: Beiträge zur Kenntnis der ultraroten
— der Elemente, v, H. Lehmann ....*. 823
Encke, J. F., Über die Bestimmung einer elliptischen
Bahn aus drei vollständigen Beobachtungen. (B.) . 392
Energie: Über die — der Röntgenstrahlen, v. W. Wien 128
— Über Methoden zur Messung strahlender — , v. E.
L. Nichols u. W. W. Coblentz 149
— Die totale magnetische — der Erde, v. L. A. Bauer.
(B.) : 534
I — über die — des Wassers und seines Dampfes bei
I hohen Temperaturen, v. C. Dieterici. (N.) . . . 660
. Energieschaltnng: Methoden zur Veigrösserung der Sen-
I derenergie für drahtlose Telegraphie (sogen. — ), v.
{ F. Braun 193
Ener^everteilung: Die — in den Funkenspektren der
' Metalle, v. A. Pflüger 34
Engelhardt, V., Die Elektrolyse des Wassers, ihre
I Durchfflhrung und Anwendung. (H.) 62
I — Hypochlorite und elektrische Bleiche. (B.) .... 645
ISsgler, C. u. J. Weissberg, Kritische Studien über
die Vorgänge der Autoxydation. (B.) 728
Entladepoteutial : Über die Abhängigkeit der Strom-
stärke, Leistung sowie des Wirkungsgrades der In-
fluenzmaschinen von dem — , V. H. Wommelsdorf 792
Enzyklopädie der mathematischen Wissenschaften: Be-
zeichnung und Benennung der elektromagnetischen
Grössen in der — V, v. A. Sommerfeld . . . 467
— mit Einschluss ihrer Anwendungen. V. Physik, v.
A. Sommerfeld. (B.) 470
Epstein, F. u. O. Bredig, Adiabatische Reaktions-
kinetik chemischer Systeme. (N.) 698
Erdarten: Über Radioaktivität von — und Quellsedi-
menten, V. J. Elster u. H. Geitel 321
Erde : Über das normale elektrische Feld der — , v. H. E b e r t 499
— Die totale magnetische Energie der — , v. L. A.
Bauer. (B.) 534
— über einen Versuch zur Entscheidung der Frage, ob
sich der Lichtäther mit der — bewegt oder nicht,
V. W. Wien 585, 604
— — Bemerkung hierzu, v. A. Schweitzer .... 809
Erdladung: Über die Ursache des normalen atmosphä-
rischen Potentialgefälles und der negativen — , v.
H. Ebert 135
Bemerkung hierzu, v. G. C. Simpson . . . . 325
— — Erwiderung hierauf, v. H. Ebert 499
Explosionsmotoren mit Wa.ssereinspritzung , v. K.
Schreber. (N.) 696
Fallräume: Zeitbestimmung für kleine — nach der Me-
thode von Radacovic, v. M. Th. Edelmann . . 461
Fango : Einige Beobachtupgen über die radioaktive Sub-
stanz im — , V. F. Müller 357
Faraday, M., Experimentalnntersuchungen über Elek-
trizität. XX— XXIII. (B.) 440
Farbenphotographie: Die — , v. E. König. (B.) . . . 727
Feldbaus, F. M., Die Erfindung der elektrischen Ver-
stärkungsfiasche durch Ewald Jürgen v. Kleist. (B.) 483
Fercbland, F., Grundriss der reinen und angewandten
Elektrochemie. (B.) 61
— Die elektrochemische Industrie Deutschlands. (H.) . 646
Femsprechwesen : Das — , v. L. Rellstab. (B.) . . . 63
Fernübertragung: Übrr (>ebe- und Empfangsapparate zur
elektrischen — von Photographien, v. A. Korn. . 113
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vm
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
Seite
FernUbertriguDg: Empfaogsapparate flir Telautograpbie
und — von HalbtongraTSren, v. A. Korn . . . . 164
Ferromagnetische Metalle: Über die Magnetisierung
und die magnetischen Längenveränderungen — und
Legierungen bei der Temperatur 7on fittssiger Lufl,
V. K. Honda u. S. Sbimizu . 40
— Ober die Magnetisierung und die magnetiscbe LSogen-
Snderung in — und Legierungen bei Temperaturen
zwischen — 186O und I200« C, Vi K. Honda u. S.
Sbimizu 816
Festigkeitslehre: Abriss der — fttr den Maschinenbau,
V. F. Reuleaux. (B.) 559
Festschrift, Ludwig Boltzmann gewidmet zum sechzigsten
Geburtstage. (B.) 437
Figee, 8., Elektrische Beobachtungen zu Batavia
und an der Westküste von Sumatra während der
totalen Sonnenfinsternis am 18. Mai 1901. (R.) . . 803
Films: Das Arbeiten mit Roll , v. H. Müller. (B.) . 485
— Das Photographieren mit — , v. E. Holm. (B.) . .. 806
Flsehor, O., Der Gang des Menschen. V u. VL (B.) 830
Flammen: Die Erscheinung der Ionisation in — , v. F.
L. Tnfts 76
— Theoretische Bemerkungen zur Ionisation in — , v. J.
Stark 83
Bemerkung hierzu, T. E. Marx 298
— Die Beziehung zwischen leuchten und elektrischer
Leiträhigkeit in — , v. F. L. Tufts 157
— Bemerkung über den EinBoss glühender Körper in —
auf die Ionisation, v. F. L. Tufts 158
— Die elektrische Strömung in — zwischen nahen Elek-
troden, V. F. L. Tufts u. J. Stark 248
— Elektrische Leitfähigkeit in — , v. H. A. Wilson . 608
Fleming, J. A., Elektrische Wellen längs Drahtspulen
und eine Anwendung derselben zur Messung der bei
der drahtlosen Telegraphie benutzten Wellenlängen 609
Flimmerphotometrie : Das Problem der — , T. H. Krttss 65
Florio, F., Neue Quecksilber-Luftpumpen 463
Flüssigkeit: Ober die Funkenentladung in — , v. K.
Przibram S74
FSppl, A., Ober einen KreiseWersuch zur Messung der
Umdrehungsgeschwindigkeit der Erde 416
Foroh, C, Eine Methode zur Bestimmung der Reibung
in Röhren bei sehr geringer Geschwindigkeit . . 60:
— Bemerkung zu der Arbeit von Blaas und Czermak,
über auffallende, durch die photographische Platte
erkennbare Erscheinungen. (Briefk.) 609
Foerater, W., Lebensfragen und Lebensbilder. (B.) . 830
FrankenhäUBsr, F., Die Wärmestrahlung, ihre Gesetze
und ihre Wirkungen. (B.) 832
Frequenzzeiger: Ober eine einfache Methode zur Er.
Zeugung synchroner Rotationen an zwei entfernten
Stationen unter Verwendung des — von R. Hart-
mapn-Kempf, v. A. Korn 25
Frick, J., Physikalische Technik. 1 1. (B.) . ' . . . 830
Frioke, K., Über die heutige Lage des naturwissen-
schaftlich-mathematischen Unterrichts an den höheren
Schulen. (N.) 708
Frischauf, J., Grundriss der theoretischen Astronomie
und der Geschichte der Planetentheorien. (B.) . . 39*
Funkenentladung: Ober die — in Flüssigkeiten, v. K.
Przibram 574
Funkeninduktoren : Konstruktion, Bau und Betrieb von —
und deren Anwendung mit besonderer Berücksichtig-
ung der Röntgenstrahlen-Technik, v. E. R uh m e r. (B.) 647
Funkenspektren: Die Energieverteilung in den — der
Metalle, v. A. Pflüger 34
Oajdeozka, J., Maturitätsprüfungsiragen aus der Physik.
(B.) 558
Galvanoplastik: Die — , tv. W. Pfanhauser. (B.) . . 046
Gang: Der — des Menschen. V. VI, v. O. Fischer. (B.) 830
QanB, B., Die ponderomotorischen Kräfte, welchen ein
homogenes Dielektrikum in einem elektromagnetischen
Felde unterworfen ist 162
Nachtrag hierzu 192
Seite
Gans, It., — Antwort hierauf, v. F. KoH£ek . . . 455
Entgegntmg, v. R. Gans 627
— Bemerkung zu den Arbeiten von F. Koläcek, A.
Heydweiller und — über Magnetostriktion, v, S.
Sano ; 812
Gase: Ober die Löslichkeit von — in Flüssigkeiten. I,
T. L. Cassnto 233
— Ein Verfahren zur Messung der Strömungsgeschwin-
digkeit von — mit besonderer Berücksichtigung
Inftelektrischer Apparate, v. H. Gerdien u. H.
Schering ' 297
— Der Einfluss der Temperatur auf die lonisienmg,
welche in — durch die Wirkung von Röntgenstrahlen
hervorgebracht wird, v. R. K. Mc. Clung . , . 368
— Über die Ionisation verschiedener — und Dämpfe
durch Foloniumstrahlen, v. C.Böhm-Wendt . . 509
— Über ein aus Rohpetroleum gewonnenes radioaktives
— , V. E. F. Burton 511
— Beitrag zur Strahlung der — , v. W. Kernst. (N.)-. 777
Gasentladungen und Lichtbögen mit glühenden Leitern
zweiter Klasse als Strombasis, v. E. Rasch , . . 375
Gasgemische: Wärmeleitung in — , v. A. Wassiljewa 737
— — Berichtigung hierzu 808
Gasstrahl: Ober die stationären Wellen in einem — , v.
L. Prandtl 599
Gasteiner Wasser: Über die im — enthaltene radioaktive
Emanation, v. H. Mache 441
Geissler, K., Die Grundsätze und das Wesen des Un-
endlichen in der Mathematik und Philosophie. (B.) . 475
Oeitel, H. u. J. Slater, Ober die radioaktive Substanz,
deren Emanation in der Bodenlnft und der Atmo-
sphäre enthalten ist II
— Notiz über den Anschlnss von Rezipienten aus Quarz-
glas an die Quecksilberluftpumpe 33
— über eine verbesserte Form des Zinkkugelphoto-
meters zur Bestimmung der ultravioletten Sonnen-
strahlung 238
— Ober Radioaktivität von Erdarten und Quellsedi-
menten 321
— Ober die Aufnahme von Radiumemanation durch den
menschlichen Körper 729
Geometrische Optik: Die Bilderzeugung in optischen
Instrumenten v. Standpunkt der — , v. M. v. Rohr. (B.) 487
Geometrisch-optisch: Reflexion und Refraktion mittels
einer natürlich gekrümmten Fläche zwecks Demon-
stration — Grunderscheinungen II, v. J. J. T. Chabot 823
Gtorber, F., Ober den Einfluss der Bewegung der
Körper auf die Fortpflanzung der Wirkungen im
Äther. (B.) 644
Gerdes, F., Einführung in die Elektrochemie. (B.) . . 61
Qerdien, H., Die Messung kleiner Kapazitäten mittels
einer messbar veränderlichen Normalkapazität . . 394
— u. H. Bohering, Ein Verfahren zur Messung der
Strömungsgeschwindigkeit von Gasen mit besonderer
Berücksichtigimg luftelektrischer Apparate .... 397
Gewicht: Kraft, — , Masse, Stoff, Substanz, v. K.
Schreber. (N.) : ; • ''^T
Gewitter: Entstehung und Entladung der — sowie ihre
Zerstreuung durch den Blitzkamm, v. R. Klimpert.
(B.) 440
Giesel, F., Ober Aktinium-Emaniura 822
Gieselscher Emanationskörper: Versuche zur Gewichts-
bestimmung der Emanation des — , v.E, Meyer u.
L. G runmach. (N.) 677
Gleichgewichts-Bedinguttgen: Ober die thermodynamische
Herleitung der physikalisch-chemischen — , v. K. v.
Wesendonk 5^1
Gletscher: Die — , v, H. Hess. (B.) . 559
Glimmstrom: Versuche über den — bei Atmosphären-
druck, V. W. Kaufmann 57
— Der — zwischen nahen Elektroden in freier Luft, v.
J. Stark : • • ■ 96
— Wanderung von Metallionen im — in freier Luft;
Demonstrationsversuche, v. E. Riecke u. J. Stark 537
Glühende Fäden: über die Wärmeabgabe — durch
Leitimg imd Konvektion, v. L. W. Hartmann . . 579
Glühlampe: Die elektrische — im Dienste des physi-
kalischen Unterrichtes, v. E. Grimsehl. (B.) . . . 279
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
IX
Seite
Qookel, A., Bemerkangen Aber die Abhängigkeit der
elektrischen Leitfähigkeit der AtmosphSre tod meteo-
rologischen Faktoren 357
— RadioaktiTC Emanationen in der AtmosphSre . . . 591
Berichtigang 648
— Ober die in Thermalquellen enthaltene radioaktive
Emanation 594
QraetB, Ii., über die strahlungsartigen Erscheinungen
des Wasserstoffsuperoxyds. (N.) 688
Gravitation, v. J. Zenneck. (B.) 470
Gray, A., Lehrbuch der Physik. I. (B.) 536
Orimaehl, SS., Die elektrische Glühlampe im Dienste
des physikalischen Unterrichtes. (B.) 279
— Demonstration eines Pendels mit direkt messbarer
PendeUInge. (N.) 780
Oranmaoh, Ii., Experimentelle Bestimmung der Ober-
flSchenspannung und des Molekulargewichts von ver-
flüssigtem Stickstoffoxydul. (N.) . . . . ' . . . 677
— n. X!. Meyer, Versuche zur Gewichtsbestimmung
der EmanationdesGieselschenEmanationskörpers.(N.J 677
Oiigsenheliner, 8., Ober die Ionisation bei der Ozon-
büdung 397
Berichtigung 536
— u. A. Korn , Divergenz von Elektroskopblättchen
im Vakuum infolge von Belichtung 95
Bemerkung hierzu, v. W. C. Röntgen . . . 168
Gummidruck: Der — , v. W. Kösters. (B.) .... 805
Gyld^n: Poincarfe Preisarbeit von 1889/90 und — s
Forschung über das Problem der drei Körper in
ihren Ergebnissen fUr die Astronomie, v. H. Buch-
holz 180
— Über die horistische Methode — , v. H. Poincar^ 385
Gyrostatische Theorie: Die — des Lichtes, v, H. Chi-
part- (B) 533
H.
Halbtongravüren: Empfangsapparate fUr Telautograp hie
und Femübertragung von — , v. A. Korn .... 164
Htillwaeha, W., Lichtelektrische Ermüdung und Pho-
tometrie 489
Halogensalze: Berechnung des Molekularvolumens von
— aus den Atomvolumina der Bestandteile, v. M.
Reingauum. (N.) 687
Hanneke, P., Die Herstellung von Diapositiven. (B.) 646
Hansen, F. A., über die Bestimmung der Bahn eines
Himmelskörpers aus drei Beobachtungen. (B.) . . 392
Bürden, J., Übn elektrodenlose Ringströme .... 74
— Induktion im Vakuum 75
— Beitrag zur Kenntnis der Wirkungsweise des Ko-
hSrers 626
Hanns, F., Ober eine Vorrichtung zur exakten Eichung
von Elektrometern fiir Elektrizitätsmengen und ihre
Anwendung auf die absolute Messung äusserst ge-
ringer Stromstärken 47
— Über die Ursache der Leitfähigkeit von Phosphor-
luft 93
Hartgummi- Isolatoren: Eine Verbesserung der — fttr
luftelektrische Messungen, v. H. Schering , . . 451
Hartl, H, Über neue physikalische Vorlesungsapparate.
(N.) ■ . • ., 655
Hartmann, J., Über das Spektrum des Emanium-
lichtes 570
Hartmann, I>. W., Die Lichtstrahlung der Nemstschen
GlUhkörper bei veränderlicher Stromdichte .... I
— Über die Wärmeabgabe glühender Fäden durch
Leitung und Konvektion 579
Hartmann & Braun A.-G., Stöpselmessbrttcke mit ver-
tauschbaren Vergleichswiderständen. Mitteilung aus
der Werkstätte von — 50
Hartmann-Kempf: Über eine einfache Methode zur Erzeug-
ung synchroner Rotationen an zwei entfernten Stationen
unter Verwendung des Frequenzzeigers von R. — ,
V. A. Korn 25
Harvard-Universität: Beiträge des Jefferson Physik-Ijibo-
ratoriums der — I. (B.) 807
Hauchfiguren: Dnuemde elektrische — , v. H. Axmann 555
Seite
Haupt, E., F. Heusler u. W. Stark, Ober die
ferromagnetischen Eigenschaften von Legierungen
nnm^netischer Metalle. (R.) 190
Hebezeuge: Die — , v. H. Bethmann. (B.)o .... 558
Hefnerlampe: Die Strahlung der — , v. K. Angström 456
— Zur Strahlung der — , v. E. Hertzsprung . . . 634
Helium: Weitere Versuche über die Entwickelung von —
aus Ridium, v. W. Ramsay u. F. Soddy . . . 349
Helligkeitsabnahme: Beobachtung der — durch Brechung,
V. A. Schmidt 67
Bemerkung hierzu, v. H. Seeliger 237
Helligkeitsgesetz : Beschränkung und Erweiterung meines
— , V. A. Schmidt . 528
Helmholta, H. v., Einleitung zu den Vorlesungen
über theoretische Physik. (B.) 140
— Vorlesungen über theoretisdie Physik. II. (B.) . 475
Henrysches Gesetz: Ober die Gültigkeit des Daltonschen
resp. — bei der Absorption der Emanation des Frei-
burigeV Leitungswassers und der Radiumemanation
durch verschiedene Flttssigkeiten, v. H. R. v. Tran-
benberg - 130
HertB, F., Kann sich ein Elektron mit Lichtgeschwindig-
keit bewegen ? •. 109
Hertaaprang, X., Vergleich einiger spektralphoto-
metrischen Resultate 34
Bemerkung hierzu, v. O. Tumlirz 156
— Zur Strahlung der Hefnerlampe 634
Hen, W. u. B. Abegg, Chemisches Praktikum. (B.) 830
Hess, H., Die Gletscher. (B.) 559
Heusler, F., W. Btark n. E. Haupt, Ober die
ferromagnetischen Eigenschaften von Legierungen
unroagnetischer Metalle. (R.) 190
HeydweUIer , A , Über Villaris kritischen Punkt
beim Nickel. (Entgegnung an die Herren Honda
und Shimizu) sjj
Erwiderung hierauf, v. K. Honda u. S. Shimizu 631
— Bemerkung zu den Arbeiten von F. Kolicek, — und
R. Gans über Magnetostriktion, v. S. Sano . . . 812
Himmelskörper: über die Bestimmung der Bahn eines
— aus drei Beobachtungen, v. P. A. Hansen. (B.) 392
Himstedt, F., Über die radioaktive Emanation der
Wasser- und Ölquellen 210
Hoff, J. H. van't, Vorlesungen Ober theoretische und
physikalische Chemie. III. (B.) 280
Hoftnann, K., Die radioaktiven Stoffe nach dem neu-
esten Stande der wissenschaftlichen Erkenntnis. (B.) 474
Holm, H., Das Photographieren mit Films. (6.) . . 806
Honda, K. u. B. Bhünisu, Über die Magnetisierung
und die magnetischen Längenveränderungen ferro-
magnetischer Metalle und Legierungen bei der
Temperatur von flüssiger Luft 40
— Über das Vorhandensein von Villaris kritischem
Punkt bei Nickel 254
— — Entgegnung hierauf, v. A. Heydweiller . . . 255
— — Erwiderung, v. K- Honda u. S. Shimizu . . 631
— Über die Magnetisierung und die magnetische Längen-
änderang in ferromagnetischen Metallen und Legierun-
gen bei Temperaturen zwischen — iSö" und 12000 c. 816
Hoppe, JB., Zur Konstitution der Magaete. (N.) . . 650
Horistisch: Ober die — Methode Gyld£ns, v. H. Poin-
carö 385
Hutb, B. F., Bemerkung zu der Arbeit des Herrn J.
Zenneck: Theorie und Praxis in der drahttosen
Tel^fraphie 748
Hydraulischer Wirkungsgrad: Ober den — von Turbinen
bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen und Pumpen,
v. R. Proell. (B.) 312
Hypochlorite und elektrische Bleiche, v. V. Engel -
hardt. (B.) 645
Hypothese: Wissenschaft und — , v. H. Poincar^. (B.) 829
I.
Ikle, M., Über das ultrarote Absorptionsspektrum
einiger organischer Flüssigkeiten 271
Indrilüon, Th., Otter das Spektrum der Emanation . 214
Induktion im Vakuum, v. J. Härd^n 75
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X
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
Seite
iDflueozmaüGhineii: Ober die Abhängigkeit der Strom-
stärke, Leistung sowie des Wirkungsgrades der —
von dem Entladepot^ntial, y. H. Wommelsdorf . 792
Intensität: Methode zur Bestimmung der — der ß-
Strahlen, sowie einige Messungen zur Absorbierbar-
keit, r. W. Seitz 395
Ionen : Die neueren Forschungen über — und Elektronen,
T. G. Mie. (B.) 88
— Wanderung von Metall im Glimmstrom in" freier
Luft; Demonstrationsversuche, v. E. Riecke u. J.
Stark S37
— Über den Austritt negativer — aus glühenden Metall-
oxyden und damit zusammenhängende Erscheinungen,
V. A. Wehnelt. (N.) 68o
looenwanderung im Methylalkohol als Lösungsmittel, v.
C. Dempwolff 637
Ionisation: Die Erscheinung der — in Flammen, v. F.
L. Tufts 76
— Theoretische Bemerkungen zur — in Flammen, v.
J. Stark 83
Bemerkung hierzu, v. E. Marx 298
— Bemerkung über den Einfluss glühender Körper in
Flammen auf die — , v. F. L. Tufts 158
— Über die — bei der Ozonbildung, v. S. Guggen-
heimer. ... 397
— Über die — verschiedener Gase und Dämpfe durch
Poloniumstrahlen, v. C. Böhm-Wendt .... 509
Ionisierung durch den Stoss negativer Ionen von glühen-
der Kohle, v. J. Stark 51
Berichtigung hierzu 280
— Der Einfluss der Temperatur auf die — , welche in
Gasen durch die Wirkung von Röntgenstrahlen her-
— vorgebracht wird, v. R. K. Mc. Clung 368
— über die — der Atmosphäre, v. A. Schuster . . 607
Isolatoren: Der experimentelle Nachweis des elektrischen
Feldes im Innern von in Elektrolyte tauchenden — ;
kontinuierliche Rotation des — in vorgeschriebenem
Sinne, v. W. v. Nicolajew 203
— Eine Verbesserung der Hartgummi- — flir laftelek-
trische Messungen, v. H. Schering 451
Isomeren: Die ultravioletten Absorptionsspektra der
Ortho-, Meta- und Para , v. R. Magini . . . I45
Isotrop: Herstellung doppfit brechender Körper aus —
Bestandteilen, v. F. Braun I99
J-
Jäger, W., Die Normalelemente und ihre Anwendungen
in der elektrischen Messtechnik. (B.) 62
Jahrbuch der Chemie. XII, v. R. Meyer. (B.) . . . 120
— — Xin. (B.) 776
— der Elektrochemie. 1901, v. H. Danneel (B.) . . 62
— — 1902. (B.) 560
— der Naturwissenschaften. 1903 — 1904, v. M. Wilder-
mann. (B.) 728
— für Photographie und Reproduktionstechnik. XVIII,
v. J. M. Eder. (B.) 806
— der Radioaktivität und Elektronik, v. J. Stark. (B.) 474
Janet, M., Der Edison-Akkumulator. (R.) .... 5J6
Jentsch, O., Unter dem Zeichen des Verkehrs. (6.) . 482
Jodkalium: Über die Wirkung einiger elektropositiver
Metalle auf — , v. F. Streintz 736
Jodoform: Über die Zersetzung von — unter der Ein-
wirkung von Sauerstoff und von Lichtstrahlen, v, E.
v. Aubel 637
Berichtigung hierzu 808
JohanneBson, F., Physikalische Grundbegriffe. (B.) 120
Johnson, K. B., Eine Bemerkung zu den Dimensions-
systemen der Physik 635
— Einige Beob.ichtungen über die Wirkung des Loch-
unterbrechers . 742
Joule: Über die spezifische Wärme der Metallsullide
und das — -Neumann-Koppsche Gesetz, v. E. v.
Aubel 636
Journal für physikalische Chemie, Elektrochemie,
Thermochemie, Radiochemie, chemische Mechanik,
Stöchiometne, v. Ph. A. Guye. (B.) 279
Seite
Jüptner, H. V., Lehrbuch der physikalischen Chemie.
I. (B.) 278
K.
Kahlboum, O. W. A., Kurze Bemerkung über Queck-
silberpumpen nach dem Sprengeischen System . . 82S
Kaläbne, A., Über das Woodsche Lichtfilter für ultra-
violette Strahlen 415
Kalium: Ober den Einfluss der Temperatur auf die
elektrische Leitfähigkeit des — , v. A. Bernini. . 406
Kanalstrahlen: Die neueren Strahlungen. Kathoden-
strahlen, — , Röntgenstrahlen und die radioaktive
Selbststrahlung (Becquerelstrahlen), v. H. Mayer. (B.) 474
Kapazität: Die Messung kleiner — mittels einer messbar
veränderlichen Normal , v. H. Gerdien . . . 294
Kathodenstrahlen: Über die chemische Wirkung der — ,
V. E. Böse 329
— Die neueren Strahlungen. — , Kanal-, Röntgen-
strahlen und die radioaktive Selbststrahlung (Becque-
relstrahlen), V. H. Mayer. (B.) 474
— und Röntgenstrahlen, sowie die Strahlung aktiver
Körper, v. F. Neesen, (B.) 474
— Über eine von den — des Radiums in Metallen er-
zengte SeknndSrstrahlung, v. F. Paschen . . . 502
— Das Wesen der — und Röntgenstrahlen, v. J. Stark.
(B.) 832
Kathodisch: Quecksilber als — Basis des Lichtbogens,
V. J. Stark 750
Kau£nann, "W., Versuche über den Glimmstrom bei
Atmosphärendruck 57
Kayser, H., Normalen der Wellenlängen 606
Kelvin, Iiord, Über eine Kombination von Atomen,
die die Eigenschaften von Polonium und Radium
zeigen wUrde 608
Kimmtiefe: Über einen Apparat zur Messung der — , v.
C. Pulfrich. (.N.) 656
Kinetische Theorie und Radioaktivität, v. E. Böse . . 356
— II, V. E. Böse 731
Klein, F., Über die Anffraben und die Zukunft der
philosophischen Fakultät 186
— Bemerkungen zum mathematischen und physikalischen
Unterricht. (N.) 710
— Mathematik, Physik, Astronomie an den deutschen
Universitäten in den Jahren 1893 — 1903 .... 764
Kleist: Die Erfindung der elektrischen Verstärkungs-
flasche durch Ewald Jürgen von — , v. F. M. Feld-
haus. (B.) 483
Klimpert, B., EDt<:tehung und Entladung der (Gewitter
sowie ihre Zerstreuung durch den Blitzkamm. (B.) 440
— Lehrbuch der Akustik. I. (B.) 559
Kohärer: Beitrag zur Kenntnis der Wirkungsweise des
— , V. J. Härdfn 626
Kohle : Ionisierung durch den Stoss negativer Ionen von
glühender — , v. J. Stark 51
— — Berichtigung hierzu 280
— Der Lichtbogen zwischen Quecksilber und — , v.
L. Cassuto 26;',
Köhler. A., Eine mikrophotographische Einrichtung
für ultraviolettes Licht (X = 275 fifi) und damit an-
gestellte Untersuchungen organischer Gewebe. (N.) 666 ,
Kohlrausch, B. u. W. Weber, Fünf Abhandlungen
über absolute elektrische Strom- und Widerstands-
messung. (B.) 477
Kol&cek, F., Über die ponderomotorischen Knäfte,
welchen ein homogenes Dielektrikum in eimem ver-
änderlichen elektromagnetischen Felde unterworfen ist 45
Bemerkung hierzu, v. R. Gans 162
— Nachtrag hierzu, v. R. Gans 192
Antwort hierauf, v. F. Koläcek 455
Entgegnung, v. R. Gans 627
— Bemerkung zu den Arbeiten von — , A. Heydweiller
und R. Gans über Magnetostriktion, v. S. Sano . 812
Kolbe, B., Anleitung zu 30 der wichtigsten Schulver-
suche mit dem Differential- u. Doppelthermoskop. (U.) 479
— Einführung in die Elektrizitätslebre. I. (B.) . . . 64;?
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
XI
Seite
Kollektor: Ein rasch wirkender Wasser- — , v. D.
Smirnow 597
Kollert, J., Katechismus der Physik. (6.) .... 482
Kompass: Zur Frage der — -anfstellung in eisernen
Ruderh&osem, ▼. H. Meldau 42
— Ober einen Fhasenmesser und seine Verwendung zur
Femübertragung der — Stellung, v. H. Th. S i m o n. (N.) 686
König, S., Die Farbenphotographie. (B.) .... 727
Koenigsberger, J. n. W. J. Müller, Ober das Re-
flexionsTermögen von passivem Eisen 413
— Ober das Keflexionsvermögen von aktivem imd
passivem Eisen 797
Koenigsberger: Über die Verwendbarkeit der Methode
von — zur optischen Untersuchung passiver Metall-
spiegel, V. A. L. Bernonlli 603
Kopp : Über die spezifische Wärme der Metallsulfide und
das Jonle-Neumann- — Gesetz, v. E. v. Anbei. . 636
Korn, A., über eine einfache Methode zur Erzeugung
synchroner Rotationen an zwei entfernten Stationen
unter Verwendung des Frequenzzeigers von R. Hart-
mann-Kempf 25
— Über Gebe- und Empfangsapparate zur elektrischen
Femäbertragnng von Photographien II3
— Empfangsapparate fiir Telautographie und FemUber-
traguDg von Halbtongiavttren 164
— u. 8. Ouggenhelmer, Divergenz von Elektroskop-
blättchen im Vakuum infolge von Belichtung ... 95
Bemerkung hierzu, v. W. C. Röntgen . . . 168
Kosmische Physik: Lehrbuch der — , v. S. A. Arrhe-
nius. (6.) 308
KossonogoflT, J., Optische Resonanz. Rerichtigung,
V. N. J. Kusnezow. (Briefk.) 64
— — Antwort auf diese Berichtigung. (Briefk.) . . . 192
Kösters, W., Der Gummidruck. ^B.) 805
Kraft, Gewicht, Masse, Stoff, Substanz, v. K. Schreber.
(N.) 697
Kraftlinien: Darstellung des Verlaufes elektrischer — ,
und insbesondere ihrer Richtungsünderungen durch
Dielektrika, v. M. Seddig 403
Kraftmaschinen: Die — , v. K. Schreber. (B.) . . . 277
— Ober den hydraulischen Wirkungsgrad von Turbinen
bei ihrer Verwendung als — und Pumpen, v.
R. Proell. (B.) 312
— Die neueren — , ihre Kosten und ihre Verwendung,
V. O. Marr. (B.) 534
— Die Bedeutung der Verbrennungs- — fiir die Er-
zeugung motorischer Kraft, v. E. Meyer. (N.) . . 699
Kreisel: Die Wirkung eines — auf die Rollbewegung
von Schiffen, v. H. Lorenz 27
Kreiselversuch: Ober einen — zur Messung der Um-
drehungsgeschwindigkeit der Erde, v. A. Föppl . 416
Kritischer Punkt: Ober das Vorhandensein von Villaris
— bei Nickel, v. K. Honda u. S. Shimizu . . 254
— — Eutgegnung, v. A. Heydweiller 255
Erwiderung hierauf, v. K. Honda u. S. Shimizu 631
KrÜ88, H., Das Problem der Flimmerphotometrie . . 65
Krystallisieren und Schmelzen, v. G. Tammann. (B.) 645
Kuhn, M., „Apparat für den Torricellischen Grund-
versuch" und „Pneumatischer Universalapparat." (B.) 479
Kupfer: Die elektrolytische Raffination des — , v. T.
Ulke. (B.) 646
Ktunesow, N. J., Berichtigung zu dem Artikel von
J, Kossonogoff über optische Resonanz. (Briefk.) . 64
Antwort, v. J. Kossonogoff. (Briefk.) . . . 192
KfiBter, F. W., Logarithmische Rechentafeln für Che-
miker. (B.) 256
L.
Ladenburg, E., Ober die spektrale Energieverteilung
der „Quecksilber-Lampe aus Quarzglas" .... 52$
Nachtrag 556
Lamellare Doppelbrechung, v. O. Wiener 332
Lebensfragen und Lebensbilder, v. W. Foerster. (B.) 830
Iie Blano, HL, Die Darstellung des Chroms und seiner
Verbindungen mit Hilfe des elektrischen Stromes. (B.) 62
— Lehrbuch der Elektrochemie. Iß.) 440
Seite
IiOOher, E., Über den elektrodenlosen Ringstrom . . 179
Legierungen: Über die ferromagnetischen Eigenschaften
von — unmagnetischer Metalle, v, F. Heusler,
W. Stark u. E. Haupt. (R.) 190
— Ober die Magnetisierung und die magnetische Längen-
änderung in ferromagnetischen Metallen und — bei
Temperaturen in 6ässiger Luft und zwischen — 1860
und 1200" C, V. K. Honda u. S. Shimizu. . 40, S16
Iiehmann, H., Beiträge zur Kenntnis der ultraroten
Emissionsspektra der Elemente 823
Leiter: Gasentladungen und Lichtbögen mit glühenden
— zweiter Klasse als Strombasis, v. E. Rasch . . 375
— Elektrisierung eines isolierten metallischen — durch
einen ihn umgebenden Metall-Cylinder, der geerdet
und von dem zu untersuchenden — durch Luft ge-
trennt ist, V. J. Borgmann 542
Leitfähigkeit: Über die einem Vakuum durch erhitzte
Leiter erteilte — , v. O. W. Richardson .... 6
— über die Ursache der — von Phosphorluft, v. F.
Harms 93
(Leitfähigkeit, elektrische siehe unter Elektrische Leit-
fähigkeit.)
IieubuBOher, Q., Schulhygienische Erwägungen. (N.) 720
Leuchten: Die Beziehung zwischen — und elektrischer
I^ittähigkeit in Flammen, v. F. L. Tufts. . . . 157
— Beobachtungen Ober das — des Sidot-Blendeschirmes,
V. H. Baumhauer 289
Ijewis, F., Das Nachleuchten von Metalldämpfen in
Stickstoff 546
Licht: Die gyrostatische Theorie des — , v. H. Chi-
Part. (B.) 533
— Über die Tangentialkraft, die durch den schiefen Auf-
fall von — auf eine Fläche hervorgerufen wird, v.
J. H. Poynting 605
Lichtäther: Über einen Versuch zur Entscheidung der
Frage, ob sich der — mit der Erde bewegt oder
nicht, V. W. Wien 585, 604
Bemerkung hierzu, v. A. Schweitzer .... 809
Lichtbogen : Zündung des — an Metalloxyden, v. J.Stark 81
— Ober den elektrischen — zwischen Leitern zweiter
Klasse, v. W. B. v. Czudnochowski .... 99
— Der — zwischeaQuecksilberundKohle, V. L.Cassuto 263
— Der — zwischen gekühlten Elektroden, v. J. Stark
u. L. Cassuto 264
— Gasentladungen und — mit glühenden Leitern zweiter
Klasse als Strombasis, v. E. Rasch 375
— Untersuchungen über den musikalischen — ,v. S.Maisel J50
— Quecksilber als kathodische Basis des — , v. J. Stark 750
Lichtelektrische Ermüdung und Photometrie, v. W. Hall-
wachs 489
Lichtfilter: Über das Woodsche — für ultraviolette
Strahlen, v. A. Kalähne 41$
Lichtgeschwindigkeit: Kann sich ein Elektron mit — be-
wegen?, V. P. Hertz 109
— Die Wirkung der Lichtintensität auf die — , v. Th.
E. Doubt 457
Lichtquelle: Die Quecksilberlampe als ultraviolette — ,
V. A. Pflüger 414
Lichtstrahlen : Ober die DurchLissigkeit von Nebel für —
von verschiedener Wellenlänge, v. A. Rudolph . 36
— Über die Zersetzung von Jodoform unter der Ein-
wirkung von Sauerstoff und von — , v. E. v. Aubel 637
Berichtigung hierzu 808
Lichtstrahlung: Die — der Nemstschen Glühkörper bei
veränderlicher Stromdichte, v. L. W. Hart mann . i
Lichtwellen und ihre Anwendungen, v. A. A. Michel-
son. (B.) 191
Iiieben, B. v., Bemerkungen zur „Polarisation der
Röntgenstrahlung" 72
Iiiebenow, C, Notiz über die Radiummenge der Erde 625
Iiinders, O., Die für Technik und Praxis wichtigsten
physikalischen Grössen in systematischer Darstellung
sowie die algebraische Bezeichnung der Grössen.
Physikalische Masssysteme, Nomenklatur der Grössen
und Masseinheiten. (B.) 47S
Lochunterbrecher : Einige Beobachtungen über dieWirkung
des — , V. K. R. Johnson 742
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XII
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
Seite
Logarithmische RechenUfeln für Chemiker, v. F. W.
Kaster. (B.) 256
LorentB, H. A., Elektronentheorie. (B.) 470
— MaxweUs elektromagnetische Theorie. (B.) . . . 470
IiOreiU, H., Die Wirkung eines Kreisels auf die RoU-
bewegung von Schiffen 27
— Die spezifische Wärme des ttberhitzten Wasserdampfes 383
IiÖBoher, F., Leitfaden dei I^ndschafts-Photographie. (B.) 646
Löslichkeit: über die — von Gasen in Flüssigkeiten. I,
T. L. Cassuto 233
Iiöwy, A. u. F. Müller, Einige Beobachtungen Über
das elektrische Verhalten der AtmosphSre am Meere 290
Iiüdellng, Q., Über eine Vorrichtung zur Registrierung
der luftelektrischen Zerstreuung 447
Luft: Über die Magnetisierung und die magnetischen
Längenveränderungen ferromagnetischer Metalle und
Legierungen bei der Temperatur von flttsiiiger — ,
V. K. Honda u. S. Shimizu 40
— Der Glimmstrom zwischen nahen Elektroden in freier
— , V. J. Stark 96
— Ober Elektrizitätszerstreuung in der freien — , v.
B. Zölss 106
— Die Theorie der Apparate zur Herstellung öüssiger
— nüt Entspannung, v. R. Bietet (B.) .... 120
— — Berichtigung hierzu 168
Luftelektrisch: Ein Verfahren zur Messung der Strömungs-
geschwindigkeit von Gasen mit besonderer Berilck-
sichtigung — Apparate, v. H. Gerdien und H.
Schering 297
— Über eine automatisch wirkende Vorrichtung zur Er-
weiterung des Messgebietes der Registrier-Elektro-
meter. — Nebst einer Bemerkung über die auto-
matische Aufzeichnung der — Zerstreuung, v. A.
Sprung 326
— Ober eine Vorrichtung zur Registrieiung der — Zer-
streuung, T. G. Lttdeling 447
— Eine Verbesserung der Hartgummi-Isolatoren fllr
— Messungen, v. H. Schering 451
Luftelektrizität und Sonnenstrahlung, v. H. K u d o 1 p h. (B.) 278
Luftpumpen: Neue Quecksilber- — , v. F. Florio . . 462
— Über einige Verbesserungen an Quecksilber- —
Sprengelscher Art, y. J. Rosenthal. (N.) . . , 690
Kurze Bemerkung hierzu, v. G. W. A. Kahlbaum 828
IiUmmer, O., Beitrag zur KlSrung der neuesten Ver-
suche von R. Blondlot über die »-Strahlen ... 126
— Über die Trennung der feinsten Spektrallinien . . 606
— Auflösung feinster Spektrallinien. (N.) 682
— u. P. Weiaa, N-Strahlen. (N.) 674
liUnge, G., Technisch-chemische Analyse. (B.) . . . 5J7
Iiuther, S. u. W. Oatwald, Hand- und Hfilfsbuch
zur Ausführung physiko-chemischer Messungen. (B.) 64J
M.
Hache, H., Über die im Gasteiner Wasser enthaltene
radioaktive Emanation 441
Madelung, E. u. H. Tb. Simon, Über ein neues
magnetometriscbes Verfahren zur Messung magneti-
scher Momente 410
Magini, R., Die ultravioletten Strahlen und die stereo-
chemischen Isomeren 69
— Die ultravioletten Absor^rtionsspektra der Ortho-,
Meta- und Para-Isomeren 145
— Einfluss der doppelten chemischen Bindung auf die
ultravioletten Absorptionsspektra 147
Magnete; Zur Konstitution der . — , v. E. Hoppe. (N.) . 650
Magnetfeld: Ein eigentümliches Drehmoment im Wechsel-
strom , V. H. Axmann 554
Magnetisch: Über die ferro- — Eigenschaften von I^-
gierungen un Metalle, v. F. Heusler, W. Stark
u. E. Haupt (R.) 190
— Wirkung elektrischer Verschiebung, v. J.B.W hite-
head 300
— Ober ein neues magnetometrisches Verfahren zur
Messung — Momente, v. H. Th. Simon u. E.
Madelung 410
r— Die totale — Energie der Erde, v. T„ A. Bauer. (B.) 534
Sdte
Magnetisch: Über die Widerstaodsändenmg des Wismuts
durch kleine — Kräfte, v. C. Carpini 819
Magnetisierung: Über die — und ^e magnetischen
Längenveränderungen ferromagnetischer Metalle und
Legierungen bei der Temperatur von flüssiger Luft,
V. K. Honda u. S. Shimizu 40
— Über die — und die magnetische lüngenäoderung
in ferromagnetischen Metallen und Legierungen bei
Temperaturen zwischen — 186" und izoo" C, v. K.
Honda u. S. Shimizu 816
Magnetometrisches Verfahren: Über ein neues — zur
Messung magnetischer Momente, v. H. Th. Simon
u. E. Madelung 410
Magnetostriktion: Bemerkung zu den Arbeiten von F.
KoUcek, A. Heydweiller und R. Gans ttber — , v.
S. San© 812
Kahler, O., Physikalische Formelsammlung. (B.) . . 279
MandelBtam, Ij., Zur Theorie des Braunschen Senders 245
Marchis, M. Ij., Thermodynamik. I. (B.) 559
Marr, O-, Die neueren Kraftmaschinen, ihre Kosten
und ihre Verwendung. (B.) 534
Martin, K., Zur Richtigstellung von Dr. W. Scheflers
Vortrag „Ober die Beziehungen zwischen stereosko-
pischen Aufnahme- und Beobachtungsapparaten" . . 808
Marx, £., Üt>er wahre und scheinbare Abweichungen
vom Ohmschen Gesetz. (B.) 217
— Über die Flammenleitung 298
Maschinenbau: Abriss der Festigkeitslehre fUr den — ,
V. F. Reuleaux. (B.) 559
Mass und Messen, v. C. Runge. (B.) 470
— Die fttr die Technik und Praxis wichtigsten physi-
kalischen Grössen in systematischer Darstellung so-
wie die algebraische Bezeichnung der Grössen.
Physikalische Systeme, Nomenklatur der Grössen
und einheiten, v. O. L Inders. (B.) 478
Masse: Kraft, Gewicht, — , Stoff, Substanz, y. K.
Schreber. (N.) 697
Materie: Die Entwickelung der — enthttllt durch die
Radioaktivität, v. F. Soddy. (B.) 473
— Entstehung der — und der Nebularsysteme , v. A.
Stentzel. (B.) 485
Mathematik: Die Grundsätze and das Wesen des Unend-
lichen in der — und Philosophie, v. K. Geissler. (B.) 47$
— Physik, Astronomie an den deutschen Universitäten
in den Jahren 1893 — 1903, v. F. Klein .... 764
Mathematisch: Abgekürzte Titel von Zeitschriften —
Inhalts 32
— Bezeichnung und Benennung der elektromagnetischen
Grössen in der Enzyklopädie der — Wissenschaften.
V, V. A. Sommerfeld 467
— Enzyklopädie der — Wissenschaften mit Einschloss
ihrer Anwendungen. V, t. A. Sommerfeld. (B.) 470
— Die partiellen Differentialgleichungen der — Physik. II,
V. H. Weber. (B.) 476
— Bemerkungen zum — und physikalischen Unterricht,
V. F. Klein. (N.) 710
Maxwells elektromagnetische Theorie, v. H. A. Lorentz,
(B) 470
Mayer, H., Die neueren Strahlungen. Kathoden-,
Kanal-, Röntgenstrahlen und die radioaktive Selbst-
strahlung (Becquerelstrahlen). (B.) 474
Mechanik : Lehrbuch der — in elementarer Darstellaag,
mit Anwendungen und Übungen aus den Gebieten
der Physik und — . I, v. A. Wernicke. (B.) . . 63
— Lehrbuch der technischen — . I, v. H. Tallqvist (B.) 480
Mechanisches Äquivalent: Ober das — chemischer Reak-
tionen und die Arbeitsleistung von Wännemotoren,
V. M. Cantor 379
Meldau, H., Zur Frage der Kompassaufstellung in
eisernen Ruderhäusern 42
Merkel, F., Wünsche betreffend den biologischen
Unterricht. (N.) 717
MessbrUcke : Stöpsel- — mit vertauschbaren Vergleichs-
widerständen. Mitteilung aus der Werkstätte von
Hartmann & Braun A.-G 50
Messen: Mass und — , v. C. Runge. (B.) 470
Messgebiet: über eine automatisch wirkende Vorrichtung
zur Erweiterung des — der Registrier-Elektrometer.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
XIII
Seite
— Nebst einer Bemerkung über die automatische
Anfzeichnung der Inftelektrischen Zerstreuung, v. A.
Sprung 326
Messioethoden: Gnudzage der wichtigsten physikali-
schen — , T. K. Pryti. (B.) 478
Messungen : Eine Verbesserung der Har^mmi-Isolatoren
für loftdektrische — , v. H. Schering 4JI
Metalldämpfe: Das Nachleuchten von — in StickstofT,
V. P. Lewis 546
Metalle: Ober die Natur der Strahlung gewöhnlicher — ,
V. E. F. Burton 444
— Ober eine von den Kathodenstrahlen des Radiums in
— erzeugte Seknndärstrahlung, v. F. Faschen . . J02
— Die — , V. B. Nenmann. (B.) 535
— Über die Magnetisierung und die magnetische Längen-
änderung in ferromagneüschen — und Legierungen bei
Temperaturen von flüssiger Luit und zwischen — x860
und laooO C, v. K. Honda u. S. Shimizu . . 40, 816
Metallionen : Wanderung von — im Glimmstrom in freier
Luft; Demonstrationsversuche, v. E. Riecke u. J.
Stark 537
Metallisch: Elektrisierung eines isolierten — Leiteis
durdi einen ihn umgebenden Metall-CyUnder, der
geerdet und von dem zu untersuchenden Leiter durch
Luft getrennt ist, v. J. Borgmann J42
Metalloxyde: Z&ndung des Lichtbogens an — , v. J.
Stark 81
— Über den Austritt negativer Ionen aus glühenden —
und damit zusammenhängende Erscheinungen, v. A.
Wehnelt (N.) 680
Metallspiegel: Ober die Verwendbarkeit der Methode
von Koenigsberger zur optischen Untersuchung pas-
siver — , V. A. L. Bernoulli 603
Metaüstntistik: Tafeln zur — , v. B. Neumann. (B.) . 535
Metallsnifide : Über die spezifische Wärme der — und
das Jonle-Neumann-Koppsche Gesetz, v. E. v. Anbei 636
Metallurgie (Zeitschrii^). (6.) 806
Meteorologie der Sonnenfinsternisse und verwandte Pro-
bleme, V. F. H. Bigelow. (B.) 143
Meteorelogisch: Bemerkungen über die Abhängigkeit
der elektrischen Leitfähigkeit der Atmosphäre von
— Faktoren, v. A. Gockel 257
Meteorologische Gesellschaft: X. Allgemeine Versamm-
lung der Deutschen — . (R.) 306
Nachtrag und Berichtigung dazu 392
Meteorologische Optik. 11, v. J. M. Pernter. (B.) . . 484
Methylalkohol: lonenwanderung im — als Lösungsmittel,
V. C. Dempwolff 637
Meyer, B., Die Bedeutung der Verbrennungskraftma-
schinen für die Erzeugung motorischer Kraft. (N.) . 699
— u. Ii. Oroiuaaäh, Versuche zur Gevnchtsbe-
stimmuDg der Emanation des Gieselschen Emana-
tionskörpers. (N.) 677
Meyer, M. W., Die Naturkiäfte. (B.) 558
Meyer, Bt. u. B. t. Sohweidler, Ober den Ein-
flnss von Temperaturänderungen anf radioaktive Sub-
stanzen 319
Michelson, A. A., Lichtwellen und ihre Anwendungen.
(B.) 19»
Mie, Q., Die neueren Forschungen über Ionen und
Elektronen. (B.) 88
Mietha, A., Dreifarbenphotographie. (B.) 557
Mikrophotc^Taphische Einrichtung: Eine — für oltia-
violettes Licht (X = 275 /t/ij und damit angestellte
Untersuchungen organischer Gewebe, v. A. Köhler.
(N.) 666
Minet, A., Die Gewinnung des Aluminiums und dessen
Bedeutung für Handel und Industrie. (B.) .... 62
Moleknlaigewicht: Zur bestimmung nach dem Siede-
verfahren, V. S. Toeche-Mittler. (B.) .... 280
— Experimentelle Bestimmung der Oberflächenspannung
und des — von verflüssigtem StickstoiFoxydul, v. L.
Grnnmach. (N.) 677
Molekularvolnmen: Berechnung des — von Halogen-
salzen aus den Atomvolumina der Bestandteile, v.
M. Reingannm. (N.) 687
MfiUer, 7., Einige Beobachtungen über die radioaktive
Substanz im „Fango" 357
Seite
Müllar, X". u. A. laöwy, Einige Beobachtungen über dos
elektrische Verhalten der Atmosphäre am Meere. . 290
Möller, H., Das Arbeiten mit Rollfilms. (B.) . . . . 485
Müller, J. J. C. u. C. Christtanaen, Elemente der
theoretischen Physik. (B.) 217
Mfiller, W. 3. u. J. Koenigsberger, Über des Re-
flexionsvermögen von passivem Eisen 413
— Über das Reflexionsvermögen von aktivem und passi-
vem Eisen 797
Müller-Url, R., Vorführung von Vakuumapparaten. (N.) 659
N.
Nachleuchten: Das — von Metalldämpfen in Stickstoff,
V. P. Lewis 546
ITagaoka, H., Über ein die Linien- und Bandenspektren,
sowie die Erscheinungen der Radioaktivität veran-
schaulichendes dynamisches System 517
Natrium: Ober den Einfluss der Temperatur auf die
elektrische Leitfähigkeit des — , v. A. Bernini . . 241
Natriumdampf: Eine quantitative Bestimmung der ano-
malen Dispersion des — im sichtbaren und ultravio-
letten Spektralgebiete, v. R. W. Wood. . . 605, 751
Natur : Das Buch von der — .III, i, v. F. Schoedler. (B.) 644
— und Schule, Zeitschrift für den gesamten naturkund-
lichen Unterricht, herausgegeben von Landsberg,
Schmeil n. Schmid. L 2, IL (B.) . . . . . 118
Naturforscher: 76. Versammlung deutscher — und Arzte
zu Breslau, vom 18. bis 24. September 1904 . . . 649
Naturforscherversammlung: 74. Britische — . (R.). . . 604
Naturkräfte: Die — , v. M. W. Meyer. (B.) .... 558
Naturkunde: Lehrbuch der — . V, v. C. H. Wind. (B.) 280
Naturwissenschaften: Jahrbuch der — 1903 — 1904, v.
M. Wildermann. (B.) 728
Naturwissenschaftliches Laboratorium: Das — der
Reichs-Universität Lüden 1882— 1904. (B.) . . . 807
Naturwissenschaftlich-mathematischer Unterricht: Ober
die heutige Lage des — an den höheren Schulen,
V. K. Fricke. (N.) 708
Nebel: Über die Durchlässigkeit von — fVr Lichtstrahlen
von verschiedener Wellenlänge, v. A. Rudolph 36
— Ein einfacher Apparat zur Untersuchung der —
•bildung und Über Anordnung der — -kerne bei
der elektrischen Spitzenentladung, v. H. Reben-
storff 571
Nebulanysteme: Entstehung der Materie und der — ,
V. A. Stentzel. (B.) 485
Neesan, F., Kathoden- und Röntgenstrahlen sowie
die Strahlung aktiver Körper. (B.) 474
STemat, W., Theoretische Chemie vom Standpunkte der
Avogadroschen Regel und der Thermodynamik. (B.) 278
— Beitrag zur Kenntnis chemischer Gleichgewichte bei
hohen Temperaturen. (N.) 677
— Beitrag zur Strahlung der Gase. (X.) 777
Nemstscher Glühkörper: Die Lichtstrahlnog der — bei
veränderlicher Stromdichte, v. L. W, Hartmann . i
Ifeubaxger, A., Historische Notiz zur Wasserzer-
setzung • . . 124
STeumann, B., Die Mätalle. (B.) $35
— Tafeln zur Metallstatistik. (B.) 535
Neumann: Über die spezifische Wärme der Metallsuliide
und das Joule Koppsche Gesetz, v. E. v. Anbei 636
mohohs, B. Ii. u. W. W. Coblents, Über Methoden
zur Messung strahlender Energie 149
Nickel: Ober das Vorhandensein von Villaiis kritischem
Punkt bei — , v. K. Honda u. S. Shimizu. . . 254
Entgegnimg hierauf, v. A. Hey d weiller . . . 255
Erwiderung, v. K. Honda u. S. Shimizu . . 631
Nloolajew, W. v.. Über die wichtige Rolle der elek-
trischen Leitfähigkeit auf dem Gebiete der Elektro-
statik 169
— Der experimentelle Nachweis des elektrischen Feldes
im Innern von in Elektrolyte tauchenden Isolatoren ;
kontinuierliche Rotation des Isolators in vorgeschrie-
benem Sinne 203
Normalelemente: Die — und ihre Anwendungen in der
elektrischen Messtechnik, v. W. Jäger. (B.) . . 62
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XIV
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
Seite
NnsBbaumer, O., Kurzer Bericht ttber Versache zur
Übertragung tou Tönen mittels elektrischer Wellen 796
o.
Oberflächenspannung: Experimentelle Bestimmung der —
und des Molekulargewichts von verflüssigtem Stick-
stoffoxydul, V. L. Grunmach. (N.) 677
Ohmsches Gesetz : über wahre und scheinbare Abweich-
ungen vom — , V. E. Marx. (B.) 217
Onnes, H. K.: Das naturwissenschaftliche Laboratorium
der Universität Leiden 1882 — 1904. Gedenkbuch
rar — . (B.) 807
Optik: Meteorologische — . 11, v. J. M. Pernter. (B.) 484
— Die Bilderzeugung in optischen Instrumenten vom
Standpunkt der geometrischen — , v. M. v. Rohr.
(B.) 487
— fiir Photographen, v. F. Stolze. (B.) 535
Optische Eigenschaften: Über Reststrahlen und die —
der Metalle, v. H. Rubens 606
Optische Instrumente : Die Bilderzeugung in — vom Stand- j
punkt der geometrischen Optik, v. M. v. Rohr. (6.) 487
Optische Resonanz: Berichtigung zu dem Artikel von J. |
KossonogofT über — , v. N. J. Kusnezow. (Briefk.) 64
Antwort hierauf, v. J. Kossonogoff. (Briefk.) 192 I
— Zur Frage der — fein zerteilter Metalle, v. F. |
Pockels '5' I
— — Bemerkung hierzu, v. F. Ehrenhaft .... 387 |
Antwort hierauf, v. F. Pockels 460
Optische Untersuchung: Über die Verwendbarkeit der ,
Methode von Koenigsberger zur — passiver Metall-
spiegel, V. A. L. Bernoulli 603
Ostmann, F., Über die Schwingungsform des Stieles
der Edelmannschen Stimmgabeln 825
Ostwald, W., Grundlinien der anorganischen Chemie.
(B.) 477
— u. B. Luther, Hand- und HQlfsbuch zur Ausführung
physiko-chemischer Messungen. (B.) 645
Ozonbildung: Über die Ionisation bei der — , v. S.
Guggenheimer 397
Ozongehalt: Elektrische Leiträhigkeit und — der Luft,
V. V. Conrad u. M. Topolansky 749
P.
Pasohen, I*., Apparat zum gleichzeitigen Nachweis
der Absorption der a- und yj-Strahlung des Radiums 160
— Divergenz von ElektroskopblSttchen im Vakuum in-
folge von Belichtung 161
— Über eine von den Kathodenstrahlen des Radiums
in Metallen erzeugte Sekundärstrahlung 502
— Über die y-Strahlen des Radiums 563
Passives Eisen: Über das Reflexionsvermögen von — ,
V. W. J. Müller u. J. Koenigsberger .... 413
— Über das Reflexionsvermögen von aktivem und — ,
V. W. ]. Müller u. J. Koenigsberger .... 797
Feiser, J., Tonfiguren 555
Pendel: Demonstration eines — mit direkt messbarer
länge, V. E. Grimsehl. (N.) 780
Femter, J. M., Meteorologische Optik. II. (B.) . . 484
Petersburg : Die — Physiko-chemische Gesellschaft . . 32
Petroleum : über ein aus Roh gewonnenes radioak-
tives Gas, v. E. F. Burton 511
Ffanhauser, W., Die Herstellung von Metellgegen-
ständen auf elektrolytischem Wege und die Elektro-
gravüre. (B.) 63
— Die Galvanoplastik. (B.) 646
Ffaundler, Ii., Die Physik des täglichen Lebens. (B.) 481
FfeifTer, B., Physikalisches Praktikum für Anfänger. (15.) 277
Fflüger, A., Die Energieverteilung in den Fnnken-
spektren der Metalle 34
— Über den Nachweis Schumannscher ultravioletter
Strahlen (Wellenlänge kleiner als 186 /uju) mittels
der Thermosäule 71
— Die Absorption von Quarz, Kalkspat, Steinsalz, Fluss-
spat, Glyzerin und Alkohol im äussersten Ultra-
violett 215 i
Seite
FflSger, A., Die Quecksilberlampe als ultraviolette Licht-
quelle • • •,» •♦'*
Phasenmesser: Ober einen — und seine Verwendung
zur Femfibertragung der Kompassstellung, v. H. Th.
Simon. (N.) 686
Philosophie: Die Grundsätze and das Wesen des Un-
endlichen in der Mathematik und — , v. K. Geissler.
(B.) 475
Philosophische Fakultät: Über die Aufgaben und die
Zukunft der — , v. F. Klein 186
Phosphor: Über die Emanation des — , t.G. C.Schmidt 44$
Phosphorlnft: Über die Ursache der L«tfiihigkeit von
— , V. F. Harms 93
Photochemie: Beiträge zur — und Spektralanalyse, v. J.
M. Eder n. E. Valenta. (R.) 804
Photographen: Optik fUr — , v. F. Stolze. (B.) . . 535
— Stereoskopie fttr Amateur- — , v. C. E. Bergling.
(B.) 806
Photographie: Die Theorie des Augenspiegels und die
— des Angenhintergrundes, v. W. Thorner. (B.) 217
— Dreifarben , v. A. Miethe. (B.) 557
— Leitfaden der Landschafts- — , v. F. Löscher. (B.) 646
— Jahrbuch ftlr — und Reproduktionstechnik. XVIII,
V. J. M. Eder. (B.) 806
Photographien: Über Gebe- und Empfangsapparate zur
elektrischen FemUbertragung von — , v. A. Korn . 113
Photographieren : Das — mit Films, v, E. Holm. (B.) 806
Photographische Platte: Die Einwirlcung von Selenzellen
auf die — , v. G. Berndt 289
— Ober auffallende, durch die — erkennbare Er-
scheinungen, V. J. Blaas und P, Czermak . . 363
Bemerkung hierzu, v. C. Forch. (Briefk.) . . 609
Photographbche Stemaufnahmen : Ober eine neue Art der
Veigleichung — , v. C. Pulfrich. (N.) .... 656
Photometer: Über eine verbesserte Form des Zinkkugel-
— zur Bestimmung der ultravioletten Sonnenstrahlung,
V. J. Elster u. H. Geitel 238
Photometrie: Das Problem der Flimmer — , v. H. KrUss 65
— Lichtelektrische Ermüdung und — , v. W. Hall-
wachs 489
Physik: Elemente der Experimental , v. H. Zwick.
(B.) 119
— Einleitung zu den Vorlesungen Aber theoretische — ,
V. H. V. Helmholtz. (B.) 140
— Elemente der theoretischen — , v. C. Christiansen
u. J. J. C. Müller. (B.) 217
— Lehrbuch der kosmischen — , v. S. A. Arrhenius.
(B.) 308
— Vorlesungen über theoretische — . II, v. H. v. Helm-
holtz. (B.) 475
— Die partiellen Differentialgleichungen der mathema-
tischen —. H, v.' H. Weber. (B.) 476
— Lehrbuch der Experimental- — , v. A. Berliner. (B.) 479
— Die — des täglichen Lebens, v. L. Pfaundler. (B.) 481
— Katechismus der — , v. J. Kollert. (B.) .... 482
— Die Fortschritte der technischen — in Deutschland
seit dem Regierungsantritt Kaiser Wilhelms IL, v. H.
Schütz. (B.) 534
■— Lehrbuch der — . II, v. O. D. Chwolson ... 535
— Lehrbuch der — . I, v. A. Gray. (B.) 536
— MaturitätsprUfungsfragen aus der — , v. J.Gajdeczka.
(B.) 558
— Eine Bemerkung zu den Dimensionssystemen der — ,
V. K. R.Johnson 635
— Mathematik, — , Astronomie an den deutschen Uni-
versitäten in den Jahren 1893— 1903, v. F. Klein . 764
Physik-Laboratorium: Beiträge des Jefferson — der
Harvard-Universität I. (b.) 807
Physikalische Chemie : XI. Hauptversammlung der Deut-
schen Bnnsengesellschaft für angewandte — . (K.) 305
— Einftthrung in die — , v. J. Walker. (B.) ... 478
— Grundrjss der — , t. J. Traube. (B.) 559
Physikalische Demonstrationen : Sammlung einfacher — .
I, V. H. Abraham. (B.) 216
Physikalische Formelsammlung, v. G. Mahler. (B.) . 279
Physikalische Grössen: Die für die Technik und Praxis
wichtigsten — in systematischer Darstellung sowie die
algebraische Bezeichnung der Grössen. Physikalische
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
XV
Masssysteme, Nomenklatar der Grössen und Mass-
einheiten, v. O. Linders. (B.)
Physikalische Gnindbegriffe, t. P. Johannesson. (B.)
Physikalische Messmethoden : Grundzttge der wichtigsten
— , V. K. Pryti. (B.)
Physikalisches Praktikum f&r Anfanger, v. E. Pfeiffer.
(B.)
Physikalische Technik. I i„ v. J. Frick. (B.) . . .
Physikalischer Unterricht: Die elektrische Glühlampe
im Dienste des — , v. E. GrimsehL (B.) . . .
— fiemerknngen zum mathematischen und — , v. F.
Klein. (N.)
Physikalische Vorlesungsapparate: über neue — , v. H.
Hartl. (N.)
Physikalisch - chemische Gleichgewichts - Bedingungen :
Über die thermodynamische Herleitung der — , v.
K. V. Wesendonk
Physiko-chemische Gesellschaft: Die Petersbui^ger — .
Physiko-chemische Messungen: Hand- und Httlfsbuch
zur AusfilhruDg — , T. W. Ostwald u. R. Luther.
Seite
478
120
478
277
830
279
710
65s
521.
32
(B.)
Physiologische Wirkungen der Radium-Emanation, t. E.
Dorn u. F. Wallstabe
Fictet, B., Die Theorie der Apparate zur Herstellung
flassiger Luft mit Entspannung. (B.)
Berichtigung
Pieroe, Q. W., Über die Cooper-Hewittsche Queck-
silberbogenlampe als Funkenstrecke
Pisa: Mitteilungen aus dem physikal. Institute der Uni-
versität — .
Nr. 18: R. Magini, Die ultraTioletten Strahlen und
die stereochemischen Isomeren
Nr. 19: R. Magini, Die ultravioletten Absorptions-
spektra der Ortho-, Meta- und Para-Isomeren . .
Nr.20: R. Magini, Eiofluss der doppelten chemischen
Bindung auf die ultravioletten Absorptionsspektra .
Nr. 21 : L. Cassuto, Über die Löslichkeit von Gasen
in Flüssigkeiten. I. Teil: Versuche bis zu lo Atmo-
sphären
Planeten: Grundriss der theoretischen Astronomie und
der Geschichte der theorien, v. }. Frischauf. (B.)
Pneumatischer Universalapparat: „Apparat fllr den
Torricellischen Grundversuch" und „ — ", v.M. Kuhn.
(B.)
Pockela, F., Zur Frage der „optischen Resonanz" fein
zerteilter Metalle
Bemerkung hierzu, v. F. Ehrenhaft ....
Entgegnung, v. F. Fockels
Poinoar6, H., Über die horistische Methode Gyld^ns
— Wissenschaft und Hypothese. (B.)
Poincar(!s Preisarbeit von iSSg'go und- Gyldins For-
schung über das Problem der drei Körper in ihren
Ergebnissen fllr die Astronomie, v. H. Buchholz
Polarisation: Bemerkungen zur — der Röntgenstrahlung,
V. R. V. Lieben
Polonium : Über eine Kombination von Atomen, die die
Eigenschaften von — und Radium zeigen würde, v.
Lord Kelvin
Poloninmstrahlen : Über die Ionisation verschiedener
Gase und Dämpfe durch — , v. C. Böhm-Wendt
Ponderomotorische Kräfte: Über die — , welchen ein
homogenes Dielektrikum in einem elektromagne-
tischen Felde unterworfen ist, v. F. Koldiek . .
— — Bemerkung hierzu, v. R. Gans
— Nachtrag
Antwort, v. F. Koldiek
Entgegnung, v. R. Gans
Potentialgefalle: Über die Ursache des normalen atmo-
sphärischen — und der negativen Erdladung, v.
H. Eberf
Bemerkung hiA-zu, v. G. C. Simpson ....
Erwiderung hierauf, v. H. Ebert . ; . . .
— über Messungen des atmosphärischen — in Krems-
münster, v. B. Zölss
Poynting, J. H., Über die Tangentialkraft, die durch
den schieren AnfTall von Ucht auf eine Fläche her-
vorgerufen wird
645
S68
120 '
168 I
426 I
69
»45
»47
233
392
479
152
387
460
385
829
180 I
]
72 i
608
Seite
Frandtl, Ii., Über die stationären Wellen in einem
Gasstrahl 599
Preisaufgaben 256
Proell, B., Über den hydraulischen Wirkungsgrad von
Turbinen bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen
und Pumpen. (B.) 312
Fryta, K., GrundzOge der wichtigsten physikalischen
Messmethoden. (B.) 478
Fnsibram, K., Über die Fnnkenentladung in Flüssig-
keiten 574
Fuocianti, Ii., Elektrisches Analogon zum Diamagne-
tismus 92
FaUHob, C, l. Über einen Apparat zur Messung der
Kimmtiefe, 2. über einen neuen zerlegbaren Theo-
doliten und Phototheodoliten, 3. über die stereo-
photogrammetrische Küstenvermessung vom Schiff
aus und 4. über eine neue Art der Vergleichung
photographischer Sternaufnahmen. (N.) 656
Pulver: Erwiderung auf die Bemerkungen von E. van
Anbei zu meinen Untersuchungen über die elektrische
I.eitßhigkeit gepresster — , v. F. Streintz . . . 159
Pumpen : Über den hydraulischen Wirkungsgrad von Tur-
binen bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen und
— , V. R. Proell. (B.) 312
Quarzglas: Notiz über den Anschluss von Rezipienten
aus — an die Quecksilberluftpumpe, v. J. Elster u.
H. Geitel 33
45
162
192
455
627
»35
325
499
260
605
I
509 I
— (R-) 391
— Über die spektrale Energieverteilung der „Queck-
silber-Lampe aus — ", V. E. Ladenburg .... 525
Nachtrag 556
— Bedienung und Anwendung der Qnecksilberlampe aus
— , V. J. Stark. (N.) 673
Quecksilber: Der Lichtbogen zwischen — und Kohle,
V. L. Cassuto 263
— als kathodische Basis des Lichtbogens, v. J. Stark 750
Quecksilberbogenlampe: über die Cooper-Hewittsche —
als Funkenstrecke, v. G. W. Pierce 426
Quecksilberlampe: Die — als ultraviolette Lichtquelle,
V. A. Pflüger 414
— über die spektrale Energieverteilung der „ — aus
Quarzglas", v. E. Ladenburg 525
Nachtrag 556
— Bedienung und Anwendung der — aus Quarzglas, v.
J. Stark. (N.) . . ._ 673
Quecksilberluftpumpe: Notiz über den Anschluss von
Rezipienten aus Quarzglas an die — , v. J. Elster
u. H. Geitel 33
— Neue — , v. F. Florio 462
— Über einige Verbesserungen an — Sprengekcher Art,
V. J. Kosenthai. (N.) 690
Kurze Bemerkung hierzu, v. G. W. A. Kahl-
baum 828
Quellsedimente: über Radioaktivität von Erdarten und
— , V. ]. Elster u. H. Geitel 321
Radacovic: Zeitbestimmung (9i kleine Fallräume nach
der Methode von — , v. M. Th. Edelmann . . . 461
Radiation: Eine neue — oder eine neue Emanation II, v.
J. J. T. Chabot 517
Radioaktive Emanation: Über die — der Wasser- und
Ölquellen, v. F. Himstedt 210
— Ober die im Gasteiner Wasser enthaltene — , v. H.
Mache 441
— in der Atmosphäre, v. A. Gockel 591
— Über die in Thermalquellen enthaltene — , v. A.
Gockel 594
Radioaktives Gas: Ober ein aus Rohpetroleum gewon-
nenes — , V. E. F. Burton 511
Radioaktive Körper: Cber die von der Strahlung —
hervorgerufene sekund.Hre Strahlung, v. H. B c c q u e r e 1 501
Digitized by
Google
XVI
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
Seite
Radioaktive Selbststrahlung: Die neueren Strahlnngen.
Kathoden-, Kanal-, Röntgenstrahlen und die — (Bec-
querelstrahlen), v. H. Mayer. (B.) 474
Radioaktive Stoffe: Die — nach dem neuesten Stande der
wissenschaftlichen Erkenntnis, ▼. K. Hof mann. (B.) 474
Radioaktive Substanz: Über die — , deren Emanation
in der Bodenluft und der AtmosphSre enthalten ist,
V. J. Elster n. H. Geitel II
— Über den Einfluss von TemperaturSndernngen auf
— , V. St. Meyer u. E. v. Schweidler .... 319
— Einige Beobachtungen über die — im „Fango",
V. F. Müller 357
— Untersuchungen über die — , v. S. Curie. fB.) . 473
— Radium und andere — , v. E. Ruhmer. (B.) . . 474
Radioaktive Vorgänge: Zur Thermodynamik der — , v.
A. H. Bucherer 73°
Radio^tiviat: Neuere Untersuchungen aber — , v.P.Curie 281
3«3. 345
— Über — von Erdarten und Quellsedimenten, v. J.
Elster u. H. Geitel 321
— Kinetische Theorie und — , r. E. Böse . . 356, 731
— eine elementarische Abhandlung vom Standpunkte
der Theorie des Atomzerfalls, v. F. Soddy. (B.) . 473
• — Die Entwickelang der Materie enthüllt durch die — ,
v. F. Soddy. (h.) 473
— Das Radium und die — , Hanpteigenschaflen und
medizinische Anwendungen, v. P. Besson. (B.) . 474
— Jahrbuch der — und Elektronik, v. J. Stark. (B.) 474
— Atmosphärische — , v. H. A. Bumstead .... 504
— Über ein die Linien- und Bandenspektren, sowie
die Erscheinungen der — veranschaulichendes dyna-
misches System, v. H. Nagaoka $17
— Versuch eines Modells und ein Seitenstück zur — ,
V. J. J. T. Chabot 594
— gewöhnlicher Materie. Diskussion anf der Britischen
Natnrforscherversammlung, v. J. J. Thomson, H.
Geitel, A. Schuster, W. Wien, O. Lodge . . 607
— Versuche Aber die zeitliche Abnahme der — und
über die Lebensdauer geringer Radiummengen im Zu-
stande sehr feiner Verteilung, v. A. Voller. (N.) . 781
Radiographie: Versuche über die störenden Wirkungen
der S-Strahlen bei der — , v. F. Dessauer u.
B. Wiesner 58
Radium: Über das elektrische Nachleuchten und über
die Wirkung des — auf dasselbe, v, J, Borgmann 104
— Über die Gültigkeit des Daltonschen resp. Henryschen
Gesetzes bei der Absorption der Emanation des Frei-
burger Leitungswassers und der — emanation durch
verschiedene Flüssigkeiten, v. H. R. v. Trauben-
berg 130
— Apparat zum gleichzeitigen Nachweis der Absorption
der a- und ^-Strahlung des — , v. F. Paschen. . 160
— Weitere Versuche über die Entwickelnng von Helium
aus — , v. W. Ramsay u. F. Soddy 349
— Das — . Seine Darstellung und seine Eigenschaften,
V. J. Danne. (B.) 474
— Das — und die Radioaktivität, Haupteigenschaften
und medizinische Anwendungen, v. P. Besson. (B.) 474
— u. andere radioaktive Substanzen, v. E. Ruhmer. (B.) 474
— Über eine von den Kathodenstrahlen des — in
Metallen erzeugte Sekundärstrahlung, v. F. Paschen $02
— Über die von — ausgesandte Emanation, v. J. A. Mc.
Clelland 538
— Über die j'-Strahlen des ^-, v. F. Paschen . . . 563
— Physiologische Wirkungen der emanation, v. E.
Dorn u. F. Wallstabe 568
— Über eine Kombination von Atomen, die die Eigen-
schaften von Polonium und — zeigen würde, v, Lord
Kelvin 608
— Notiz über die menge der Erde, v. C. Liebenow 625
— Das — , v. A. Righi. (H.) 647
— Über die Aufnahme von — -emanation durch den
menschlichen Körper, v. J. Elster n. H. Geitel . 729
— Versuche über die zeitliche Abnahme der Radioak-
tivität und über die Lebensdauer geringer ■ — mengen
im Zustande sehr feiner Verteilung, v. A. Voller. (N.) 781
Bamsauer, C., Über den Ricochetschuss. (R.). . . 480
Bamsay.W., Änderungen, hervorgerufen durch /^-Strahlen 606
Seite
Hamaay, W. u. F. Soddy, Weitere Versuche über die
EntWickelung von Helium atis Radinm 349
Kasch, S., Gasentladungen und Lichtbögen mit gltthen-
den Leitern zweiter Klasse als Strombasis .... 375
Reaktionskinetik: Adiabatische — chemischer Systeme,
V. G. Bredig u. F. Epstein. (N.) 698
Xtebenstorff, H., Ein einfacher Apparat zur Unter-
suchung der Nebelbildung und über Anordnung der
Nebelkeme bei der elektrischen Spitzenentladung . 571
Rechentafeln: Logarithmische — fUr Chemiker, v. F. W.
Küster. (B.T 256
Rechnen: Grundlinien des wissenschaftlichen — , T. H.
Bruns. (B.) 641
Reflexion unti Refraktion mittels einer natürlich ge-
krümmten Fläche zwecks Demonstration geometrisch-
optischer Grunderscheinongeo. II, v. J.J. T. Chabot 823
Reflexionskonstanten: Oprische — und elektromotorischer
Zustand beim Chrom, v. A. L. Bernoulli ... 632
Reflexionsvermögen: Über das — von passivem Eisen,
V. W. J. Müller u. J. Koenigsberger .... 413
— 'Über das — von aktivem und passivem Eisen, v.
W. J. Müller n. J. Koenigsberger 797
Refraktion : Reflexion und — mittels einer natürlich ge-
krümmten Fläche zwecks Demonstration geometrisch-
optischer Grunderscheinungen. II, V. J. J. T. Chabot 823
Registrier-Elektrometer : Über eine automatisch wirkende
Vorrichtung zur Erweiterung des Messgebietes der — .
— Kebst einer Bemerkuug über die automatische Auf-
zeichnung der luftelektrischen Zerstreuung, V.A.S p r u n g 326
Registrierung; Ober eine Vorrichtung zur — der luft-
elektrischen Zerstreuung, v. G. LUdeling . . . . 447
Reibung: Eine Methode zur Bestimmung der — in
Röhren bei sehr geringer Geschwindigkeit, v. C.Forch 601
Selch, IC, Einige Beobachtungen am Schlömilch-
Wellendetektor für drahtlose Telegraphie . . . . 33S
Beiff, B. u. A. Sommerfeld, Die Elementargesetze. (B.) 47°
Beingantim, M., Über eine mögliche Beziehung der
Serienspektren zum Atomvolumen 302
— Berechnung des Molekularvolumens von Halogensalzen
aus den Atomvolumina der Bestandteile. (N.) . . 687
BallBtab, Ii., Das Femsprechwesen. (B.) 63
(Resonanz, Optische siehe unter Optische Resonanz.)
Beuleaux, F., Abriss der Festigkeitslehre fllr den
Maschinenbau. (B.) SS9
Bibhardson, O. W., Über die einem Vakuum durch
erhitzte Leiter erteilte Leitfähigkeit 6
— Elektrische Eigenschaften heisser Körper .... 609
Ricochetschuss: Ober den — , v. C. Ramsauer. (B.) . 480
Bieoke, B. u. J. Stark, Wanderang von Metallionen
im Glimmstrom in freier Luft; Demonstrationsver-
suche > . 537
Bighi, A., Das Radium. (B.) 647
Ringströme: Über elektrodenlose — , v. J. Härd^n . . 74
— Ober den elektrodenlosen — , v. E. Lecher ... 179
Bogowaki, W., Ein Beitrag zur graphischen Behand-
lung eines Stemsystems 628
Roh-Petroleum: über ein aus — gewonnenes radioak-
tives Gas, v. E. F. Burton 5"
Bohr, M. V., Die Bilderzeugung in optischen Instro-
menten vom Standpunkte der geometrischen Optik. (B.) 4^7
Rollfilms: Das Arbeiten mit — , v. H. Müller. (B.) . 4''5
BolofP, M ., Die Theorie der elektrolytischen Dissoziation.
(B.) 62
— u. P. BerkitB, Leitfaden i)lr das elektrotechnische
und elektrochemische Seminar. (B.) S"°
Böntgen, W. C, Erklärung zu einer Mitteilung von
S. Guggenheimer und A. Korn. (Briefk.) .... «68
Röntgenstrahlen: Über die Energie der — , v. W. Wien 120
— Der Einfluss der Temperatur auf die Ionisierung, welche
in Gasen durch die Wirkung von — hervorgebracht
wird, V. R. K. Mc. Clung . . .' 3^8
— Die neueren Strahlungen: Kathoden-, Kanal-, — und
die radioaktive Selbststrahlung (Becquerelstrahlen), v.
H. Mayer. (B.) . 474
— Kathodenstrahlen und — sowie die Strahlung aktiver
Körper, v. F. Neesen. (B.) 474
— Konstruktion, Bau und Betrieb von Funkeninduktoren
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Physikalische Zeitschrift. S. Jahrgang.
XVII
Seite
und deren Anwendung, mitbesondererBerücksichtigung
der — tectinik, v. E. Ruhmer. (B.) 647
Röntgenstrahlen: Das Wesen der Kathoden- and — , r.
J. Stark. (B.) 832
Röntgenstrahlung: Bemerkungen zur Polarisation der — ,
T. R. T. Lieben 72
Röntgentechnik: Rückblick auf die Entwickelung der — ,
V. F. Dessauer u. B. Wiesner. (B.) .... 609
Sosenthal, J., Über einige Verbesserungen an Queck-
silberluftpumpen Sprengelscher Art. (N.) .... 690
Kurze Bemerkung hierzu, ▼. G. W. A. Kahl-
banm 828
Rubens, H., Über Reststrahlen und die optischen
Eigenschaften der Metalle 606
Sadolph, A., Über die Durchlässigkeit von Nebel fUr
Lichtstrahlen von verschiedener Wellenlänge ... 36
Radolpll, H., Luftelektrizität und Sonnenstrahlung. (B.) 278
Snhmer, S., Radium und andere radioaktive Sub-
stanzen. (B.) 474
— Konstruktion, Bau und Betrieb von Fnnkeninduktoren
und deren Anwendung, mit besonderer Berttcksich- .
tignog der Röntgenstnhlen-Technik. (B.) .... * 647
Sauge, C, Mass und Messen. (B.) 470
s.
Sano, 8., Bemerkung zu den Arbeiten von F. KoUcek,
A. Heydweiller und R. Gans über Magnetostriktion 8l2
Sauerstoff: Über die Zersetzung von Jodoform unter der
Einwirkung von — und von Lichtstrahlen, v. E. v.
Anbei 637
Berichtigung hierzu 808
Soheffer, W., Über Beziehungen zwischen stereosko-
pischen Aufnahme- und Beobachtungsapparaten. (N.) 663
Richtigstellung hierzu, v. K. Martin .... 808
— Anleitung zur Stereoskopie. (B.) 806
Scheid, K., Chemisches Experimentierbuch fttr Knaben.
(B-) 557
Schering, H., Eine Verbesserung der Hartgummi-Iso-
latoren fiir luftelektrische Messungen 451
— u. H. Qerdüen, Ein Verfahren zur Messung der Strö-
mungsgeschwindigkeit von Gasen mit besonderer
Beiüclcsichtigung luftelektrischer Apparate .... 297
Schiffe : Die Wirkung eines Kreisels auf die Rollbewegung
von — , V. H. Lorenz 27
Schlick, O., Die Untersuchung der Vibrationserschein-
ungen von Dampfern. (B.) 143
Schlömilch-Wellendetektor: Einige Beobachtungen am
— für drahtlose Telegraphie, v. M. Reich . . . 338
— Über den — , v. M. Dieckmann 529
Schmelzen: KrystaUisieren und — , v. G. Tarn mann. (B.) 645
Schmidt, A., Beobachtung der Helligkeitsabnahme durch
Brechung 67
Bemerkung hierzu, v. H. Seeliger 237
— Beschränkung und Erweiterung meines Helligkeits-
gesetzes 528
Schmidt, Q. C, Über die Emanation des Phosphors . 445
Schmidt, W., Vorführung eines Apparates zur Demon-
stration stehender und interferierender Wellen. (N.) 683
SchniedeijoBt, J., Das Spektrum der Stickstoffflamme 390
Scboedler, F., Das Buch von der Natur. III, i. (B.) 644
Schreber, K., Die Kraftmaschinen. (B.) 277 ^
— Explosionsmotoren mit Wassereinspritzung. (N.) . 696 '
— Kraft, Gewicht, Masse, Stoff, Substanz. (N.) . . 697
Schulhygienische Erwägungen, v. G. Leubusche r. (N.) 720 '
Schulversuche: Anleitung zu 30 der wichtigsten — mit
dem Differential- und Doppelthermoskop, v.B. Kolbe.
„ (B) • • •„ 479
Schuster, A., über die Ionisierung der Atmosphäre . 607
Schute, HL, Die Fortschritte der technischen Physik in
Deutschland seit dem Regierungsantritt Kaiser Wil-
helm» IL (B.^ 534
Schweidler, E. v. u. Bt. Meyer, Über den Einfluss
von Temperatnränderungen auf radioaktive Substanzen 319
Schweltaer, A., Über die experimentelle Entscheidung
der Frage, ob sich der Lichtäther mit der Erde be-
wegt oder nicht 809
Seite
Schwingungsform: Über die — des Stieles der Edel-
mannschen Stimmgabeln, v. P. Ostmann .... 825
Seddig, SL, Darstellung des Verlaufes elektrischer
Kraftlinien, und insbesondere ihrer Richtungsände-
rungen durch Dielektrika 403
Seeliger, H., Bemerkung zu dem Aufsatz des Herrn
A.. Schmidt: Beobachtung der Helligkeitsabnahme
durch Brechung 237
Antwort hierauf, v. A. Schmidt 528
Seibt, O., Ül>er den Zusammenhang zwischen dem
direkt und dem induktiv gekoppelten Sendersystem
filr drahtlose Telegraphie 4J2
— — Bemerkung, hierzu, v. J. Zenneck 575
Erwiderung, von G. Seibt 627
Entgegnung hierauf, y. J. Zenneck. .... 811
Beits, W., Methode zur Bestimmung der Intensität der
^-Strahlen, sowie einige Messungen ihrer Absorbier-
barkeit ■ • • • 395
Sekundärstrahlung: Ober eine von den Kathodenstrahleu
des Radiums in Metallen erzeugte — , v. F. Pa-
schen 502
Mitteilung hierzn, v. H. Becquerel .... 561
Selbstunterbrecher : Verallgemeinemde Weiterentwicklung
des elektromagnetischen — und ihre Verwendung zu
akustischen Demonstrationen, v. J. J. T. Chabot . 89
Selen: Das — , v. L. Amaduzzi. (B.] 647
Sdenzellen: Einige Beobachtungen an — , y. G. Berndt 121
— Die Einwirkung von — auf die photographische
Platte, V. G. Berndt 289
Sendersystem: Über den Zusammenhang zwischen dem
direkt und dem induktiv gekoppelten — ffir draht-
lose Telegraphie, v. G. Seibt 452
^ — Bemerkung hierzu, v. J. Zenneck 575
Erwiderung, v. G. Seibt 627
— — Entgegnung hierauf, v. J. Zenneck 811
Serienspektren: Ülier eine m^liche Beziehung der —
zum Atomvolumen, v. M. Reinganum 302
Bhimiau, S. u. K. Honda, Über die Magnetisierung
und die magnetischen Längenveränderungen ferro-
magaetischer Metalle und Legierungen bei der Tem-
peratur von flüssiger Luft 40
— Über das Vorhandensein von Villaris kritischem
Punkt bei Nickel 254
Entgegnung, v. A. Heydweiller 255
Erwiderung liierauf, v. K. Honda u. S. Shimizu 631
— Über die Magnetisierung und die magnetische Längen-
änderung in ferromagnetischen Metallen und Legierun-
gen bei Temperaturen zwischen — 186° und 1200" C. 816
Sidot-Blende : Beobachtungen über das Leuchten des —
-Schirmes, v. H. Baumhauer 289
Siemens & Halske: Der schnellwirkende Typendruck-
telegraph von — . (R.) 340
Simon, H. Th., Ober einen Phasenmesser und seine
Verwendung zur FernUbertragung der Kompass-
stellung. (N.) 686
— u. £. Madelung, Über ein neues magnetometrisches
Verfahren zur Messung magnetischer Momente . . 410
Simpson, O. C, Über die Ursache des normalen at-
mosphärischen PotentialgeföUes und der negativen
Erdladung. Bemerkungen zu Prof. Ebetts Theorie 325
Erwiderung, v. H. Ebert 499
Antwort hierauf, v. G. C. Simpson .... 734
Smimow, D., Ein rasch wirkender Wasserkollektor . 597
Soddy, F., Radioaktivität, eine elementarische Abhand-
lung vom Standpunkte derTheorie des Atomzerfalls. (B.) 473
— Die Entwickelung der Materie enthUUt durch die
Radioaktivität. (B.) 473
— u. W. Ramsay, Weitere Versuche über die Ent-
wickelung von Helium aus Radium 349
Sommerfeld, A., Bezeichnung und Benennung der elek-
tromagnetischen Grössen in der Enzyklopädie der
mathematischen Wissenschaften. V 467
— u. R. Reiff, Die Elementargesetze. (B.) .... 470
Sonnenfinsternisse: Meteorologie der — und verwandte
Probleme, v. F. H. Bigelow. (B.) 143
— Elektrische Beobachtungen zu Batavia und an der
Westküste von Sumatra während der totalen — am
18. Mai 190t, V. S. Figee. (R.) 803
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XVIII
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
Seite
Spektral: über die — , Energieverteilung der „Quecksilber-
Lampe aus Quarzglas", v. E. Ladenburg . . . 52;
Xachtrag, v. E. Ladenburg SS©
Spektralanalyse: Einleitung in das Studium der — , v.
W. M. Watts. (B.) 776
— BeitrSge zur Pbotochemie und — , ▼. J. M. Eder u.
E. Valenta. (R.) 804
Spektralgebiet: Eine quantitatiTe Bestimmung der ano-
malen Dispersion des Natriumdampfes im sichtbaren
und ultraTioletten — , v. R. W. Wood 751
Spektrallinien: Ober die Trennung der feinsten — , v.
O. Lummer 606
— Auflösung feinster — , v. O. Lummer. (N.) . . 682
Spektralphotometrisch: „Vergleich einiger — Resultate",
V. E. Hertzsprung 34
Bemerkung hierzu, v. O. Tumlirz . . . . • . 156
Spektrum: Ol>er das — der Emanation, t. Th. Indrik-
son 214
— Über das ultrarote Absorptions- — einiger organischer
Flüssigkeiten, v. M. Ikl£ 271
— Das — der Stickstoffflamme, v. J. Schuiederjost 390
— Ober das — des Emaniumlichtes, v. J. Hartmann 570
Spezifische Wärme: Über die — der Metallsulfide und
das Jottle-Neumann-Koppsche Gesetz, v. B. ▼. A übel 636
SpitzenentladuDg: Ein einfacher Apparat zur Untersuchung
der Nebelbildung und über die Anordnung der Nebel-
keme bei der elektrischen — , v. H. Rebenstorff 571
Spitzenwirkung: Über — im homogenen elektrostatischen
Felde, v. K. v. Wesendonk 399
Sprengel: Über einige Verbesserungen an Quecksilber-
luftpumpen — scher Art, v. J. Rosenthal. (N.) . 690
Kurze Bemerkung hierzu, v. G. W. A. Kahl-
baum 828
Sprung, A., Über eine automatisch wirkende Vorrichtung
zur Erweiterung des Messgebietes der Registrier-
Elektrometer. — Nebst einer Bemerkung über die
automatische Aufzeichnung der luftelektrischen Zer-
streuung 326
Stark, J., Ionisierung durch den Stoss negativer Ionen
von glühender Kohle 51
— — Berichtigung hierzu 280
— Zündung des Lichtbogens an Metalloxyden ... 81
— Theoretische Bemerkungen zur Ionisation in Flammen 83
Bemerkung hierzu, v. E. Marx 298
— Der Glimmstrom zwischen nahen Elektroden in freier
Luft 96
— Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik. (B.) . 474
— Die Dissoziierung und Umwandlung chemischer
Atome. (B.) 475
— Bedienung und Anwendung der Quecksilberlampe
aus Quarzglas. (N.) 673
— Quecksilber als kathodische Basis des Lichtbogens. 750
— Das Wesen der Kathoden- und Röntgenstrahlen. (B.) 832
— u. Ii. CasButo, Der Lichtbogen zwischen gekühlten
Elektroden 264
— u. E. Stecke, Wanderung von Metallionen im
Glimmstrom in freier Luft; Demonstrationsversuche 537
— u. F. Ii. Tufts, Die elektrische Strömung in Flammen
zwischen nahen Elektroden 248
Stark, W., F. Heueler u. E. Haupt, Über die ferro-
magnetischen Eigenschaften von Legierungen unmag-
netischer Metalle. (R.) 190
Stentzel, A., Entstehung der Materie und der Xebular-
Systeme. (B.) 485
Stereochemie, v. E. Wedekind. (B.) 557
— Lehrbuch der — , v. A. Werner. (B.) .... 584
— Materialien der — in Form von Jahresberichten, v.
C. A. Bischoff. (H.) . . '. 775
Stereochemische isomeren: Die ultravioletten Strahlen ^
und die — , v. R. Magini 69 I
Stereo-photogrammetrische Küstenvermessung: Über die 1
— vom Schiff aus, v. C. Pulfrich. (N.) . . . . 656 j
Stcreoskopie für Amateur-Photographen, v. C. K.Berg- 1
ling. (B.) 806 I
— Anleitung zur — , v. W. Scheffer. fll.) .... 806 I
Stereoskopisch : Über Beziehungen zwischen — Aufnahme-
iind Bec)bachtungsapi)araten, v. W. Scheffer. (N.) 663 •
Richtigstellung hierzu, v. K. Martin . . . . 808 .
Säte
Stern, W., Demonstration des „Tonvariators". (N.) . 693
Sternsystem: Ein Beitr:^ zur graphischen Behandlung
eines — , v. W. Rogowski 628
Stickstoff: Das Nachleuchten von Metalldiropfen in — ,
V. P. Lewis 546
Stickstoifflamme : Das Spektrum der — , v. J. Schuie-
derjost 390
Stickstoffoxydul: Experimentelle Bestimmung der Ober-
flächenspannung und des Molekulargewichts von Ter-
flüssigtem — , v. L. Grunmach. (N.) 677
Stimmgabel ; Ober die Sdiwingungsform des Stieles der
Edelmannschen — , v. P. Ostmann 825
Stoff: Kraft, Gewicht, Masse, — ,Snb»tan2,v.K.Schreber.
(N.) 697
Stolse, F., Optik fttr Photographen. (B.) 535
Strahlen: Neue — oder eine neue Emanation, v. J. J.
T. Chabot 103
Bemerkung hierzu, t. G. Bern dt 289
— Ober Rest- — • und die optischen Eigenschaften der
Metalle, v. H. Rubens 606
/^-Strahlen: Methode zur Bestimmung der Intensität der
— , sowie einige Messungen ihrer Absorbierbarkeit,
V. W. Seitz 395
— Über die — des Radiums, v. F. Paschen . . . 563
— Änderungen, hervorgerufen durch — , v. W. Ram-
say 606
N-Straiilen: Beitrag zur Klärung der neuesten Versuche
von R. Blondlot über die — , v. O. Lummer . . 126
— V. R. Blondlot. (B.) 560
— Diskussion auf der Britischen Naturforscherver-
sammlung, V. O. Lummer, W. A. D. Rudge, H.
Rubens, J. B. Burke 606
— V. O. Lummer u. P. Weiss. (N.) 674
— Die— , V. R. W. Wood 789
S-Strahlen: Versuche über die störenden Wirkungen
der — bei der Radiographie, v. F. Des sau er u.
B. Wiesner 58
Strahlende Energie : Ober Methoden zur Messung — , v.
E. L. Nichols u. W. W. Coblentz 149
Strahlung: Apparat zum gleichzeitigen Nachweis der
Absorption der a- und ß des Radiums, v. F.
Paschen 160
— Luftelektrizität und Sonnen- — , v. H. Rudolph. (B.) 278
— Über die Natur der — gewöhnlicher Metalle, v. E.
F. Burton ^ 444
— Die — der Hefnerlampe, v. K. Angström . . . 456
— Die Rückwirkung der — auf ein bewegtes Elektron,
V. M. Abraham 605
— Beitrag zur — der Gase, v. W. XernsL (N.) . . 777
Strahlungen : Die neueren — . Kathoden-, Kanal-, Rönt-
genstrahlen und die radioaktive Selbststrahlung (Bec-
querelstrahlen), v. H. Mayer. (B.) 474
Strahlungsartige Erscheinungen: Ober die — des Wasser-
stoffsuperoxyds, V. L. Graetz. (X.) 688
Streintz, F., Erwiderung auf die Bemerkungen von E.
van Anbei zu meinen Untersuchungen über die elek-
trische I^itfähigkeit gepresster Pulver 159
Erwiderung, v. E. van Aubel 303
— Ober die Wirkung einiger elektropositiver Metalle
auf Jodkalium 736
Stromdichte:' Die Lichtstrahlung der Xemstschen Glflh-
körper bei veränderlicher — , v. L. W. Hartmann I
Stromstärken : Über eine Vorrichtung zur exakten Eich-
ung von Elektrometern für Elektrizitätsmengen und
ihre Anwendung auf die absolute Messung äusserst
geringer — , v. F. Harms 47
Strömungsgeschwindigkeit: Ein Verfahren zur Messung der
— von Gasen mit besonderer Berücksichtigung Inft-
elektrischer Apparate, v. H. Ger dien u. H. Sche-
ring 297
Stachtey, C, Über geschichtete Entladung im Wasser-
stoff bei Atmosphärendruck. (Berichtigung.) ... 88
Substanz: Kraft, Gewicht, Masse, Stoff, — .v.K.Schreber.
(N-) ;, 697
Synchrone Rotationen : L ber eine einfache Methode zur
Erzeugung — an zwei entfernten Stationen unter
Verwendung des Frequenzzeigers v. R. Hartmann-
Kempf, V. .■\. Korn 25
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
XIX
Seite
T.
Tallqvist, H., Lehrbuch der technischeo Mechanik. I.
(B.) 480
Tammann, Q., Krystallisieren und Schmelzen. (B.) . 645
Tangentialkraft: Ober die — , die durch den schiefen
Auffall von Licht auf eine Fläche hervorgeiufen
wild, V. J. H. Foynting 605
Technische Physik : Die Fortschritte der — in Deutsch-
land seit dem Regierungsantritt Kaiser Wilhelms 11.,
V. H. Schütz. (B.) 534
Telautographie: Empfangsappaiate fllr — undFemttber-
tragnng von Halbtongravttren, t. A. Korn. . . . 164
^Telegraphie, drahtlose: siehe nnter Drahtlose Tele-
graphie.)
Temperatur: Über den Einfloss der — auf die elek-
trische Leitfähigkeit des Natriums, v. A. Bernini . 241
— Der Einfluss der — auf die Ionisierung, welche in
Gasen durch die Wirkung von Röntgenstrahlen
hervorgebracht wird, v. R. K. Mc. Clung . . . 368
— über den Einfiuss der — auf die elektrische Leit-
fähigkeit des Kaliums, t. ä. Bernini 406
— über die Magnetisierung und die magnetische Längen-
änderung in ferromagnetischen Metallen und Legierun-
gen bei — von flüssiger Luft und zwischen — 186°
und 1200° C, V. K. Honda u. S. Shimizu . . 40, 816
Temperatnränderungen: Ober den Einfluss von — auf
radioaktive Substanzen, v. St, Meyer u. E. v.
Schweidler 319
Theodolit : Über einen neuen zerlegbaren — und Photo-
— , V. C. Pulfrich. (N.) 656
Theoretische Physik: Vorlesungen über — . II, v. H. v.
Helmholtz. (B.) 475
Thermalquellen: Ober die in — enthaltene radioaktive
Emanation, v. A. Gockel 594
Thermodynamik : Allgemeine Grundlegung der — , v. G.
H. Bryan. (B.) 470
— I, V. M. L. Marchis. (B.) 559
— 1, 1, V. W. Voigt. (B.) 644
— Zur — der radioaktiven Vorgänge, v. A. H. Buche-
ner •• . 730
Thermodynamische Herleitung; Über die — der physi-
kalisch-chemischen Gleichgewichts-Bedingungen, v.
K. V; Wesendonk 521
Thermosäule: Über den Nachweis Schumannscher ultra-
violetter Strahlen (Wellenlänge kleiner als 186 fifi)
mittels der — , v. A. Pflüger 71
Thermoskop: Anleitung zu 30 der wichtigsten Schul-
versuche mit dem Differential- und Doppel , v.
B. Kolbe. (B.) 479
Thomer, W., Die Theorie des Augenspiegels und die
Photographie des Augenhintergrundes. (B.) . . . 217
Toeohe-Mittler, S., Zur Molekulargewichtsbestimmung
nach dem Siedeverfahren. (B.) 280
Töne: Kurzer Bericht über Versuche zur Übertragung
von — mittels elektrischer Wellen, v. (). Xuss-
baumer 796
Tonfiguren, v. J. Peiser 555
Tonvariator: Demonstration des „ — ", v. W. Stern. (X.) 693
Topolanaky, M. u. V. Conrad, Elektrische Leitfähig-
keit und Ozongehalt der Luft 749
Torricellischer Grundversuch: „Apparat für den — " u.
„Pneumatischer Universalapparat", v. M. Kuhn. (B.) 479
Traube, J., Grundriss der physikalischen Chemie. (B.) 559
Traubenberg, H. S. v.. Über die Gültigkeit des Dal-
tonschen resp. Henryschen Gesetzes bei der Absorp-
tion der Emanation des Freiburger Leitungswassers
und der Radium emanation durch verschiedene p'lüssig-
keiten 130
Ttlfts, F. Ii., Die Erscheinung der Ionisation in Flammen 76
— Die Beziehung zwischen Leuchten und elektrischer
Leitfähigkeit in Flammen 157
— Bemerkung über den Emfluss glühender Körper in
Flammen auf die Ionisation 158
— u. J. Stark, Die elektrische Strömung in Flammen
zwischen nahen Elektroden 248
Tumlirz, O., Bemerkung zu Herrn E. Hertzsprungs
,,Vergleich einiger spektralphotometrischen Resultate" 1 56
Seite
Turbinen: Ober den hydraulischen Wirkungsgrad von
— bei ihrer Verwendung als KraftmascUnen und
Pumpen, v. R. Proell (B.) 312
— Ober Dampf- — , v. H. Bonin 798
Typeudrucktelegraph: Der schnellwirkende — von Sie-
mens & Hauke. (R.) 340
u.
Ulke, T., Die elektrolytische Raffination des Kapfers. (B.) 646
Ultrarot: Ober das — Absorptionsspektrum einiger or-
ganischer Fltlssigkeiten, v. M. Ikl£ 271
— Beiträge zur Kenntnis der — Emissionsspektra der Ele-
mente, V. H. Lehmann 833
Ultraviolett: Die — Strahlen und die stereochemischen
Isomeren, v. R. Magini 69
— Ober den Nachweis Schnmannscher — Strahlen
(Wellenlänge kleiner als 186 ftft) mittels der Thermo-
säule, V. A. Pflüger 71
— Die — Absorptionsspektra der Ortho-, Meta- und
Paza-Isomeren, ▼. R. Magini 145
— Einfluss der doppelten chemischen Bindung auf die
— Absorptionsspektra, v. R. Magini 147
— Die Absorption von Quarz, Kalkspat, Steinsalz, Fiuss-
spat, Glyzerin und Alkohol im änssersten — , v. A.
Pflüger 215
— Über eine verbesserte Form des Zinkkugelphotometers
zur Bestimmung der — Sonnenstrahlung, v. J. Elster
u. H. Geitel 238
— Die Quecksilberlampe als — Lichtquelle, von A.
Pflüger 414
— Ober das Woodsche Lichtfilter für — Strahlen, v.
A. Kalähne 415
— Eine mikrophotographische Einrichtung für —
Licht (;i = 275 /xfij und damit angestellte Unter-
suchungen organischer Gewebe, v. A. Köhler. (N.) 666
— Eine quantitative Bestimmung der anomalen Disper-
sion des Natriumdampfes im sichtbaren und —
Spektralgebiete, v. R. W. Wood 751
Umdrehungsgeschwindigkeit: Über einen Kreiselversuch
• zur Messung der — der Erde, v. A. Föppl . . . 416
Unipolar: Die elektromagnetische Rotation und die —
Induktion in historisch-kritischer Behandlung, v. S.
Valentiner. (B.) 644
V.
Vakuum: Ober die einem — durch erhitzte Leiter er-
teilte Leitfähigkeit, v. O. W. Richardson ... 6
— Induktion im — , v. J. Härden 75
— Divergenz von Elektroskopblättchen im — infolge von
Belichtung, v. S. Guggenheimer u. A. Korn . . 95
— Bemerkung hierzu, v. F. Paschen 161
Vakuumapparate: Vorführung von — , v.R. Müller- Uri.
(N'.) 659
Valenta, E. u. J. M . Eder, Beiträge zur Photochemie
und Spektralanalyse. (R.) 804
Valentiner, S., Die elektromagnetische Rotation und
die unipolare Induktion in historisch-kritischer Be-
handlung. (B.) 644
Verbrennungskraftmaschinen : Die Bedeutung der — für
die Erzeugung motorischer Kraft, v. E. Meyer. (X.) 699
Verkehr: Unter dem Zeichen des — , v. O. Jentsch. (B.) 482
Versammlung: XI. Haupt- — der deutschen Bunsenge-
sellschaft für angewandte physikalische Chemie . . 305
— X. Allgemeine — der Deutschen Meteorologischen
Gesellschaft in Berlin vom 7. bis 9. April 1904. 306, 392
— 76. — deutscher Naturforscher und Ärzte zu Breslau,
vom 18. bis 24. September 1904 649, 777
Verstärkungsfiasche: Die Erfindung der elektrischen —
durch Ewald Jürgen von Kleist, v. F. M. Feld-
haus. (B.) 483
Vibrationserscheinungen: Die Untersuchung der — von
Dampfern, v. C). Schlick. (B.i 143
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XX
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
Seite
Vülari: Über das VorhaDdensein von — kritischem
Punkt bei Nickel, v. K. Honda u. S. Shimizu 254
Entgegnung, v. A. Heydweiller 255
ErwideruDg, ▼. K. Honda u. S. Shimizu . . 631
Voigt, W., Thermodynamik. I, i. (B.) 644
Voller, A., Versuche aber die zeitliche Abnahme der
RadioaktivitSt und Ober die Lebensdauer geringer
Radiummengen im Zustande sehr feiner Verteilung.
(N.) ,^ 78'
Vorlesungsapparate: Über neue physikalische — , ▼. H.
Hartl. (N.) 655
Vorlesungsverzeichnis fllr das Sommersemester 1904 . 218
— ntr das Wintersemester 1904/5 610
w.
Waals jr., J. D. Tan der, Ober die Verlnderlichkeit
der Grösse t der van der Waalsscheu Zustands-
gleichuDg mit der Dichte 20
Wtüker, J., Einfahrung in d. physikalische Chemie. (B.) 478
Wallatabe, F. u. S. Dom, Physiologische Wirkungen
der Radium-Emanation j68
Waltsr, Ii. H., Ein neuer messender Detektor ittr
elektrische Wellen 269
WSrme: Die spezifische — des aberhitzten Wasser-
dampfes, V. H. Lorenz 383
WSrmeabgabe: Ober die — glahender FSden durch
Leitung und Konvektion, v. L. W. Hartmann . . 579
WSrmeleitung in Gasgemischen, v. A. Wassiljewa . '737
- — Berichtigung hierzu 808
Wärmemotore: Ober das mechanische Äquivalent che-
mischer Reaktionen und die Arbeitsleistung von — ,
V. M. Cantor 379
Wärmestrahlung; Die — , ihre Gesetze und ihre Wirk-
ungen, V. F. FrankenhSuser. (B.) 832
Wasser : Das Gesetz der Translation des — in regelmässigen
KanSlen, FlUssen nnd Röhren, v. T. Christen. (B.) 87
Wasserdampf: Die spezifische Wirme des Überhitzten — , 1
v. H. Lorenz 383 I
Wassereinspritzung: Explosionsmotoren mit — , v. K. i
Schreber. (N.) . . 696
Wasserkollektor : Ein rasch wirkender — , v. D. S m i r n o w 5.97
Wasserstoffsuperoxyd: Ober die strahlungsartigen Er- '
scheinungen des — , v. L. Graetz. (N.) .... 688 '
Wasserzersetzung: Historische Notiz zur — , v. A. Xeu- I
burger 124 !
WasslUewa, A., WSrmeleitung in Gasgemischen . . 737 |
— — Berichtigung hierzu 808 '
Watts, W. M., Einleitung in das Studium der Spek-
tralanalyse. (B.) 776
Weber, H., Die partiellen Differentialgleichungen der
mathematischen Physik. II. (B.) 476
Weber, W. u. S. Kohlrausoh, FUnf Abhandlungen
ttber absolute elektrische Strom- und Widerstands-
messung. (B.) 477
Wechselstrommagnetfeld: Ein eigenttlmliches Dreh-
moment im — , V. H. Axmann 5J4
Wedekind, S., Stereochemie. (B.) 557
Wehnelt, A., Ober den Anstritt negativer Ionen aus
glühenden Metalloxyden und damit zusammenhängende
Erscheinungen. fN.) 680
Weiss, P. u. O. Iiummer, N-Strahlea. (N.) ... 676
Weiseberg, J. u. C. Engler, Kritische Studien aber
die Vorgänge der Autoxydation. (B.) 728
Wellen: Ober die stationären — in einem Gasstrahl, v.
L. Prandtl 599
— Voritlhrung eines Apparates zur Demonstration stehen-
der und interferierender — , v. W. Schmidt. (N.) . 683
Wellendetektor: Einige Beobachtungen am Schlömilch-
— für drahtlose Telegraphie, v. M. Reich . . . 338
— Ober den Schlömüch , v. M. Dieckmann . . 529
Wellenlängen: Normalen der — , v. H. Kayser . . . 606
— Elektrische Wellen längs Drahtspulen und eine An-
wendung derselben zur Messung der bei der drahtlosen
Telegraphie benutzten — , v. J. A. Fleming . . 609
Wellenmesser: Der — und seine Anwendung, v. J.
Dönitz. (R.) 118
Seite
Weltall: Das Leben im — , v. L. Zehnder. (B.) . . 486
Werner, A,, Lehrbuch der Stereochemie. (B.) . . . 584
Wemioke, A., Lehrbuch der Mechanik. I. (B.) . . 63
Wesendonk, BL t.. Ober Spitzenwirkung im homo-
genen elektrostatischen Felde 3<^
ber die thermodynamische Herleitung der physi-
kalisch-chemischen Gleichgewichts-Bedingungen . . 521
WUtehead, J. B., Magnetische Wirkung elektrischer
Verachiehung 300
Widerstände: Stöpselmessbrttcke mit vertauschbaren Ver-
gleichs- — . Mitteilung aus der Werkstätte von
Hartmann & Braun A.-G jo
Widerstandsänderung: Ober die — des Wismuts durch
kleine magnetische Kräfte, v. C. Carpini. . . . 819
Wien, W., Über die Energie der Röntgenstrahlen . . 128
— Zur Elektronentheorie 393
— Ober einen Versuch zur Entscheidung der Frage, ob
sich der Lichtäther mit der Erde bewegt oder
nicht 585, 604
Bemerkung hierzu, v. A. Schweitzer .... 809
Wiener, O., Lamellare Doppelbrechung 332
Wiesner, B. u. F. Dessauer, Versuche aber die
störenden Wirkungen der S-Strahlen bei der Radio-
graphie j8
— Rttckblick auf die Entwicklung der Röntgentechnik. (B.) 609
Wilson, H. A., Elektrische Leiträhigkeit von Flammen 608
Wind, C. H., Lehrbuch der Naturkunde. V. (B.) . . 280
Wismut: Ober die Widerstandsänderung des — durch
kleine magnetische Kräfte, v. C. Carpini .... 819
Wissenschaft und Hypothese, v. H. Foincar£. (B.) . 829
Wolf, M., Publikationen des astrophysikalischen Ob-
servatoriums Königstuhl-Heidelberg. (B.) .... 483
Wommelsdorf, H., Ober die Abhä^gkät der Strom-
stärke, Leistung sowie des Wirkungsgrades der In-
fluenzmaschinen von dem Entladepotential .... 792
Wood, R. W., Neue Verbesserungen in der Farben-
Photographie nach der Beugungsmethode .... 605
— Eine quantitative Bestimmung der anomalen Disper-
sion des Natriumdampfes im sichtbaren und ultra-
violetten Spektralgebiete 605, 751
— Die N-Strahlen 789
Woodsches Lichtfilter: Ober das — fUr ultraviolette
Strahlen, v. A. Kalähne 415
Zehnder, L., Das Leben im WeltaU. (B.) 486
Zeitbestimmung fUr kleine Fallräume nach der Methode
von Radacovic, r. M. Th. Edelmann 461
Zenneck, J., Gravitation. (B.) 470
— Bemerkung zu der Arbeit von Herrn G. Seiht
„Über den Zusammenhang zwischen dem direkt und
dem induktiv gekoppelten Sendersystem fttr drahtlose
Telegraphie" 575
Erwiderung, v. G. Seibt 627
Entgegnung hierauf, v. J. Zenneck 811
— Theorie und Praxis in der drahtlosen Telegraphie . 586
Bemerkung hierzu, v. E. F. Huth 748
Zerstreuung: Über eine automatisch wirkende Vorrich-
tung zur Erweiterung des Messgebietes der Registrier-
Elektrometer. — Nebst einer Bemerkung aber die
automatische Aufzeichnung der luftelektrischen — ,
V. A. Sprung 326
— Ober eine Vorrichtung zur Registrierung der luft-
elektrischen — , V. G. Lüdeling 447
Zölss, B., Über Elektrizitätszerstreuung in der freien
Luft 106
— Ober Messungen des atmosphärischen Potentialge-
fälles in KremsmOnster 260
Zustandsgieichung; Über die Veränderlichkeit der Grösse
h der van der Waalsschen — mit der Dichte, v.
J. D. van der Waals jr. 20
Zwiok, H., Elemente der Experimentalphysik zum Ge-
brauch beim Unterricht. (B.) ''9
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
XXI
Namensverzeichnis der „Personalien".
Abbe. 88.
.Xoselmino. $60.
AMt. 808.
.'ViThenius. 776. 832.
Ashan. 344.
Angustin. 744.
Battermann. 488.
Baumert. I20.
Beck. 392.
Becquerel. 218.
Behrend. 192.
Renndorf. 560.
Berend. 88.
Kerg. 88.
KlondloL 560.
Bodenstein. 648,
Bopp t- 39*-
Börnstein. 88.
Böttger. 32. 584.
Bragstad. 32. 744.
Branly. 32.
Bredichin f. 344.
Brestaner. 256.
Brühl. 344. 584.
Bnhie. 584.
Chiuoni f. 744.
Cohn. 280.
Cour, la. 192. 832.
Curia, P. 88. 536.
Curie, Frau S. 32.
Daublebsky v. Sterneck.
88.
Dewar. 536"
niels. 192.
Dimroth. 218.
Ditscheioer. 218.
IHtz. 584.
Dolezalek. 392.
Dommer. 648.
Edler. 609. 648.
Ehrenfeld. 32.
Eisenlohr -l-. 536.
Engel. 192.
Ephraim. 88.
Estreicher. 728,
Eversheim. 280.
Exner, F. 256.
Exner, K. 744.
Famy. 32.
Feldmano. 832.
Finger. 218.
Fischer, E. 256.
Fischer, F. 32.
Flamm. 144.
Förster. 88.
Fränkel. 32.
Franzen. 832.
Frege. 88.
Frenzel. 88.
Frerichs. 88.
Fritsch. 560.
Furtwängler. 776.
Gast. 392.
Gehrke. 560.
Georgierics. 808.
Gintl. 312.
Gmeiner. 168.
Goldsteio. 88.
Gras. 312.
Grassmann. 584.
Gutermuth. 88.
Hagenbach. 218.
Haie. 144.
Harms. 536.
Harnes. 218.
Hefner-Alteneck f. 64.
Heinzerling f. 88.
Herz. 144.
Hess f. 88.
Hettner. 144.
Hilbert. 88. 808.
Hinrichsen. 392.
Hittorf. 218.
Hoff, van't. 344.
Hopfgartner, 192,
Jol;. 648. 808.
Kann. 192.
Kapff. 584. 648.
Kassner. 609. 648. 728. 1
Kaufler. 584.
Kaufmann. 344.
Kippenberger. 88. I
Klages. 488.
Knoop. 218.
Kohlrausch. 488.
Koenigsberger. 648.
Koppel. 144.
Kortum f. 648.
Kötz. 32.
Krentzberg. 32.
Kriemler. 832.
Kubier. 584.
KUmmell. 312.
Kurlbaum. 648.
Laas. 120.
Lampe. 560.
L.indsberg. 776.
Leidie f. 218.
Lemström f. 744.
Ley. 168.
Lichtenfels. 728.
Liebmann. 808.
Lipschitz -f. 32.
London. 744.
Lorenz. 218.
Ludwig. 832.
Lummer. 744.
Luther. 144.
Lutz. 88. 560.
Mangoldt. 392.
Marchlewski. 32.
Maurer. 728.
Merz t- 392.
Meyer, J. L. 120.
Meyer, O. E. 488.
Moersch. 218.
Mosler. 32.
Maller. 32.
Nernst. 832
Neumann, B. 88.
Xeumann, K. 88.
Örtel. 120.
Paalzow. 584.
Fallich f. 144.
Pape. 392.
Pauly. 536.
Peithner ▼. Lichtenfels.
728.
Petzold. 488.
Pomeranz. 648.
Posner. 584.
Prandtl. 440. j66.
Prym. 144.
Pscborr. $60.
Pulfrich. 488.
Rabe. 648.
Reichet. 488.
Reitter. 380.
Riecke. 440.
Rilliet t- 39*.
Rimbach. 88.
Kinkel. 280. 312.
Ristenpart. 560.
Roberts f. 584.
Rodella f. 88.
Rohn. 560.
Rössler, E. v. 256.
Rössler, G. 218.
Rudel. 88.
Runge. 536. 776.
Rupe. 130.
Rupp. 192. 280. 392.
Schaefer. 32.
Schall. 88.
Schaum. 192.
Scheel. 488.
Schell f. 144.
Schering t- 7*8.
Schiff. 88.
Schilling. 392.
Schlesinger. 560.
Schmidt. 609.
Scholl. 808.
Schreber. 560.
Schröder. 192. 280.
Schröter. 32.
Schubert 192. 280.
Schuster. 584,
Schatte. 256.
Simon. 536.
Simons. 832.
Soddy. 344.
Sommer. 648.
Soret -f. 218.
Spies. 88.
Sterneck. 88.
Stobbe. 488.
Stock. 192.
Strecker. 192.
Streintz. 560.
Strömer. 88.
Strömgren. 312.
Struve. 88. 120.
Study. 32.
Thiel. 280.
Thiermann f. 256.
Vahlen. 776.
Valentiner. 168.
Villari f. 584.
Vliet, van der f. 560.
Vortmann. lao.
Wagner f- 3*.
Wedekind. 218.
WehnelL 808.
Weiss t- 488.
Wellstein. 488.
Wendelin. 88.
Wiechert 536.
Wien. 120.
Williamsonf. 344.488.
Winkler f. 728.
WohL 312.
Zefame. 31 2.
Zehnder 488.
Zindler. 168.
ZulkowskL 808.
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Physikalische Zeitschrift
No. I.
I. Januar 1904.
R«fUiktioatsch1u8s für No. a am 6. Januar 1904.
5. Jahrgang.
Orlginalmlttellungen :
L. W.HaTtmann, Die Lichtstrahlung
der Nernstscheo GlUhkörper bei ver-
änderlicher Stromdichte. S. I.
ü. W. Richardson, Über die einem
Vakuum durch erhitzte Leiter er-
teilte Leitßhigkeit. S. 6.
J. Elster u. H. Geitel, Über die
radioaktive Substanz, deren Ema-
IKHAI.T.
uation in der Bodenlufi und der
Atmosphäre enthalten ist. S. 11.
J. D. V. d. Waals jr., Über die Ver-
änderlichkeit der Grösse i der van
der Waalsschen Zustandsgieichung
mit der Dichte. S. 20.
R. Börnstein, Einige Versuche über
Elektrizitätszerstreuung in Luft S. 20.
A. Korn, Über eine einfache Methode
zur Erzeugung synchroner Rotationen
an zwei entfernten Stationen unter
Verwendung des Frequenzzeigers von
R. Hartmann-Kempf. S. 25.
H. Lorenz, Die Wirkung eines Kreisels
auf die Rollbewegung von Schiffen.
S. 27.
Tagesereignisse. S. 32.
Personalien. S. 32.
Gesuche. S. 32.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Die Lichtstrahlung der Nernstschen Glüh-
körper bei veränderlicher Stromdichte.')
Von Leon W. Hartmann.
Bisher ist die Eigenart der Lichtstrahlung
der Nernst-Lampe nur wenig im einzelnen unter-
sucht worden. In vorliegender Arbeit wurden
daher die Charakteristika der Lichtstärke des
Glühkörpers einer Nernst-Lampe bei veränder-
licher Stromdichte auf spektrophotometrischem
Wege bestimmt.
Zu diesem Zwecke war es erforderlich, als
Spektrophotometer ein Kirchhoffsches Spektro-
meter zu benutzen, dessen Kollimator mit zwei
einseitigen Spalten versehen war. Dem einen
Kollimatorspalt gegenüber war ein totalreflek-
tierendes Prisma angebracht, so dass Licht von
einer gegenüber der Fläche des reflektierenden
Prismas angebrachten Lichtquelle längs einer
senkrecht durch die Kollimatorachse gehenden
Linie durch den Kollimatorspalt in die Kolli-
matorröhre reflektiert wurde. Die Intensität
dieser Lichtquelle konnte daher in jedem be-
liebigen Teile des sichtbaren Spektrums mit
einer zweiten in irgend einem Punkte der Kolli-
matorachse angebrachten Lichtquelle verglichen
werden. Ein Rowlandsches Gitter, das auf
einer mit Niveaueinstellung versehenen Metall-
unterplatte aufgestellt war, ersetzte das zum
Instrument gehörende System von Glasprismen.
Das Gitter war so angebracht, dass es in der
Drehungsachse des Beobachtungsfernrohres lag.
Auf diese Weise wurde ein normales Spektrum,
erhöhte Intensität der weniger sichtbaren Teile
des Spektrums und eine geradlinige Kalibrie-
ningskurve erzielt.
Nachdem die Kollimatorspalten sorgfältig
kalibriert worden waren, wurde das oben er-
I) Ausführlich in The Physic. Review 17, 65, 1903.
wähnte Prisma vermittels eines starren Schwung-
armes dem oberen Kollimatorspalt gegenüber
angebracht. Der Kollimator wurde hierauf für
paralleles Licht eingestellt und gut festgeklemmt,
so dass seine Achse durch die vertikale Achse des
Instruments hindurchging. Ein durch den Kolli-
mator gehender Lichtstrahl fiel daher auf das
Gitter und wurde in das Beobachtungsfernrohr
reflektiert, dessen Okular mit Fadenkreuz und
einstellbarem Spalt versehen war, so dass nur
ein schmales Bereich des Spektrums zu einer
und derselben Zeit beobachtet werden konnte.
Das Fernrohr war vorher so eingestellt worden,
dass es nur in einer Horizontalebene sich be-
wegen konnte. Dieses Spektrophotometer wurde
in einem Dunkelraum aufgestellt und hierauf
durch Vergleich mit den Spektrallinien, die
man durch Verdampfung gewisser Metallsalze
in einer gegenüber von den Kollimatorspalten
angebrachten Bunsenflamme erzeugte, kalibriert.
Infolge der mehrfachen kleineren Veränderungen,
die ich später anbrachte, wurde eine ganze
Anzahl erneuter Kalibrierungen notwendig.
Ich fand, dass die einzige Veränderung der
Kalibrierungskurve in einer gewissen Vertikal-
verschiebung der ganzen Kurve bestand, so dass
die Kalibrierung, wie dies auch wirklich geschah,
durch Vergleich mit einer Natriumflamme kon-
trolliert werden konnte.
Als Lichtquelle wurde unter konstantem
Druck in einemNapheybrennerNr.4 brennendes
Acetylen benutzt; derselbe war mit einem
7,94 mm im Durchmesser fassenden gegenüber
angebrachten Diaphragma versehen. Der Gas-
druck wurde, um jeden Fehler infolge von
Gasdruckveränderungen zu verhindern, fort-
während beobachtet. Auf diese Weise wurde
eine Lichtquelle von konstanter Intensität er-
zielt. Dieser Brenner wurde sodann ständig
aufgestellt, so dass die Diaphragmenebene sich
10 cm vor der Fläche des reflektierenden
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
Kollimatorprismas befand. In bestimmter Ent-
fernung vor dem Kollimatorspalte wurde hierauf
eine A. C. Nernst-Lampe zu 104 Volt fest an-
gebracht, so dass der Glühkörper wagerecht
stand und sich in der richtigen Höhe befand.
In Serie tnit der Lampe war ein Rheqstat R und
ein Westonscher Strommesser (A) angebracht,
während an die Platin-Enddrähte des Glühkörpers
die Enddrähte eines Westonschen Voltmeters ge-
lötet waren. Das Verbindungsdiagramm ist in
Fig. I wiedergegeben. Ein Wechselstrom von
konstantem Potential wurde von einem Labo-
ratoriums-Stromerzeuger erhalten. Oberhalb
einer Stromstärke von 1,00 Ampere war es
nötig, den vom städtischen Elektrizitätswerk
gelieferten Strom zu benutzen, welcher sich als
weniger konstant als der vom Laboratoriums-
Xur I.eüuiix)
Flamme
Sehirm-Tnit <
Diaphmgm.. ^—
lagtTm, ^. ^^
tig
_aäuit!l9.
I
K!g. I. Diagramm des Apparates.
Stromerzeuger erhaltene Strom erwies.
Um den von der Absorption des total-
reflektierenden Prismas des oberen Kollimator-
spaltes herrührenden Fehler zu eliminieren,
wurde ein zweiter Napheybrenner mit Dia-
phragma, der dem oben erwähnten ähnlich
war, 50 cm entfernt dem KolHmatorspalte gegen-
über angebracht, und das Licht des ersten
Brenners, welchen wir Einheit Nr. i nennen
wollen, wurde nach dem Durchgange durch
das Prisma mit dem Lichte des zweiten Brenners
verglichen, welchen wir Einheitsbrenner Nr. 2
nennen wollen. Die Ergebnisse dieses Ver-
gleiches sind für den Fall, dass beide Brenner
Acetylengas unter genau gleichem Drucke
brannten, in Fig. 2 dargestellt. Man sieht, dass
der Einfluss der selektiven Absorption des
Prismas ganz auffällig ist. Um die schliess-
licben Ergebnisse in bestimmten bekannten
Einheiten auszudrücken, wurde das Licht des
Brenners Nr. i spektrophotometrisch mit dem
Lichte der Hefner-Alteneck-Lampe verglichen,
die unter normalen Bedingungen brannte.
Das heisst, die Hefner-Alteneck-Lampe wurde
in 10 cm Entfernung vor den Kolliniatorspalten
aufgestellt, und das Licht der Einheit Nr. i
in dem ganzen sichtbaren Spektrum mit dem
Acetyleneinheit Nr. 2, mit Acetyleneinheit Nr. i verglichen.
0,10^ O.'tS/l' o.sö^
O.BS/1
Fig. 2.
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der Hefner-Lampe verglichen. Die Ergebnisse
dieses^ Vergleiches sind in Fig. 3 graphisch
dargestellt. Auf diese Weise kann das Licht
von Einheit Nr. 2 mit dem Lichte der Hefner-
Alteneck-Lampe verglichen werden. Die Resul-
tate dieses Vergleiches sind in Fig. 4 wieder-
gegeben, welche mit früheren Resultaten in
Übereinstimmung ist. Beim Erzielen der
Endergebnisse für diese Kurven Hess ich die
Hefner-Alteneck-Lampe an verschiedenen Tagen
unter vorgeschriebenen Bedingungen brennen
und bestimmte unabhängige Reihen von Werten,
Acetyleneinheit Nr. i, verglichen mit der Hefnerlampe als
Einheit.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
Vergleich yon Einheit 2 mit HefnerUinpc. (Refl. Prisma eli- | Vergleich der NernstUmpe mit Einheit Nr. I, bei konstanter
miniert.) | Potentialdiffereni.
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Fig. 4.
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nach denen Kurven gezeichnet wurden. Die
Mittelwerte der Ordinaten dieser eng mit-
einander übereinstimmenden Kurven wurden als
Werte der Ordinate der oben erwähnten end-
gültigen Kurven angenommen.
Beim Vergleiche des Lichtes der Acetylen-
flamme mit dem des Nernstschen Glühkörpers
musste natürlich zunächst als die eine Licht-
quelle Einheit Nr. i benutzt werden, bei der
die Absorption der Prismen eine Rolle spielt.
Vermittels der in Fig. 2 dargestellten Kurven
lässt sich das Licht von Einheit Nr. 2 mit dem
des Nernstschen Glühkörpers vergleichen und
auf diese Weise die Absorption des Prismas
eliminieren. Aus diesem Grunde werden daher
die Kurven in Fig. 6, die durch direkte Ver-
gleichung des Lichtes des Nernstschen Glüh-
körpers mit dem Lichte der Einheitslampe Nr. i
erhalten wurden, von den in Fig. 7 gegebenen
differieren. Dass ein derartiger Unterschied
besteht, sieht man, wenn man beide Platten
betrachtet. Die ersten Beobachtungen bei dieser
Untersuchung wurden an einem anderen Glüh- j
körper angestellt als der, mit dessen Hilfe man '
die in vorliegender Arbeit wiedergegebenen
Daten erzielte. Es war ursprünglich beabsich-
tigt, beim Aufzeichnen dieser Kurven die
Potentialdifferenz für eine gegebene Beobach-
tungsreihe konstant zu erhalten. Dies zeigte
sich jedoch als unzweckmässig. Die in Fig. 5
dargestellte Kurve stellt ein Beispiel hierfür
dar. Die Beobachtungen begannen mit langen
Wellen und dehnten sich bis zu den kurzen
Wellen aus. Die Potentialdifferenz wurde kon-
stant erhalten, ohne dass der Stromstärke irgend
welche Aufmerksamkeit geschenkt worden wäre.
Die auf diese Weise erzielte Kurve war eine
glatte Kurve, die jedoch von den später mit
konstantem Strom erzielten stark differierte.
Wenn diese Beobachtungen mit einem Durch-
gang durch das Spektrum in umgekehrter Rich-
tung wiederholt wurden, so ergab sich eine
Kurve von ganz anderer Form. Dieses Ver-
fahren zeigte sich daher unzweckmässig und
wurde aufgegeben. Es ist wahrscheinlich, dass
die Stromstärke allmählich mit der Zeit an
Grösse abnahm, ohne dass die Potentialdifferenz
eine anscheinende Veränderung erfahren hätte,
und dass man zufällig gerade die erwähnte
Kurve erhielt. Die Beobachtungen wurden
daher mit einem während einer Beobachtungs-
reihe konstant erhaltenem Strome ausgeführt
und die Ergebnisse sind in Fig. 6 graphisch
dargestellt.
Beim Erzielen der Daten für diese Kurven
wurden die ersten Beobachtungen bei der indi-
zierten Normalstromkapazität der Lampe, näm-
lich bei 0,80 Amp., ausgeführt. Hierauf wurden
Beobachtungen vorgenommen mit bis auf
0,20 Amp. abnehmenden Strömen, worauf zu-
nehmende Stromstärken von 0,80 Amp. bis
zum Maximalwert von 1,50 Amp. benutzt wurden,
bei welchem Werte der an dem Glühkörper
befestigte Platindraht schmolz, bevor die Be-
obachtungen erfolgt waren. Diese letztere
Kurve verdient daher v/enig Beachtung; sie ist
auf den Tafeln nur einmal gegeben, nämlich
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
in Fig. 6, und hierauf nicht mehr in Betracht 1 wurden und weitere Beobachtungen mit zu-
gezogen worden. Die- aus den so erzielten j nehmender Stromstärke für jede Beobachtungs-
Daten erhaltenen Kurven sind mit Buchstaben | reihe vorgenommen wurden, bis der Maximal-
bezeichnet, a, c, b etc., in der Reihenfolge, in wert des Stromes erreicht wurde.
Es mag hier bemerkt werden, dass die bei
spektrophotometrischem Arbeiten notwendige
Korrektion mit Bezug auf die Spaltbreite hier
Vergleich der Nemstlampe bei rerschicdenen Stromdichten
mit Einheit Nr. 2 bei Anbringfung der Korrektionen in Bezu;;
auf Absorptionen, Spaltbreite. Beide Lichtquellen als 50 cm
vom KoUimatorspalt entfernt angenommen.
Vergleich der Nemstlampe bei verschiedenen Stromdichten
mit Einheit Nr. I.
oiou OMSii osoM ass/i oeo/i o.ss/i oio/t-
Wellenlänffe^ .
Fig. 6.
tM>fi, a^ji, e.stu 0.SSJ1. OLto/i ojes/t, o.n/i.
yColerilängc.
der die Beobachtung erfolgte. Bei 1,20 Amp.
brannte der Eisendrahtballast der Lampe durch,
worauf die Zuleitungen zur Lampe direkt mit
den Enddrähten des Glühkörpers verbunden
nicht angewandt wurde, weil bei der Methode,
nach der die Daten und Kurven behandelt
wurden, dieser Fehler korrigiert oder wenigstens
auf ein Mindestmass reduziert wurde.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No.
In den Kurven von Fig. 7, wo das Licht
der Acetylenflamme graphisch mit dem Lichte
des Nernst-Lampen-Glühkörpers verglichen wird,
ist die Absorption des Prismas eliminiert
worden. In Fig. 8 wird das Licht des letz-
teren graphisch mit dem der Hefner-Alteneck-
Lampe verglichen. Ein Blick auf diese Kurven
zeigt, dass bis zu einer Stromstärke von 1,00
Ampere die Intensitätszunahme des Lichtes
Vcrgl. der Nernstlampe mit der Hefnerlampe.
e^/i> o.*s/ir
WeUaUäii^e.
Fig. 8.
des Glühkörpers im Vergleich mit Acetylen
bei langen Wellen schneller und bei kurzen
langsamer erfolgt. Oberhalb dieses Wertes der
Stromstärke ist^ der Intensitätszuwachs im Be-
reich der kurzen Wellen schneller und besteht
eine anscheinende Intensitätsabnahme im Be-
reiche der langen Wellen jenseits von 0,600.
Die Kurven in Fig. 9 zeigen graphisch die
Beziehung zwischen den Farbeigenschaften des
Lichtes der Hefner-Alteneck-Lampe und denen
des Lichtes des Nernstschen Glühkörpers.
Auf dieser Tafel ist auch noch zu beobachten,
dass oberhalb einer Stromstärke von 0,90 bis
1,00 Amp. im Bereiche der kurzen Wellen ein
relativer Intensitätszuwachs und im Bereiche
der langen Wellen eine entsprechende relative
Abnahme stattfindet. Bei kleineren Werten
der Stromstärke ist es umgekehrt. Die punk-
tierten Kurven in den Figuren 6 — 8 zeigen
dieselben Stromstärkenwerte wie einige von
den ausgezogenen Kurven unter ihnen auf der
Tafel. Nur eine Ausnahme findet statt, und
in diesem Falle ist der Unterschied so klein.
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WeJIenläiiffe^.
Farbe des {Ä) Acetylens in Sauerstoff, {B^ von Acetylen-
Wasserstoff in Sauerstoff, (C) Acetylen in I.uft, (/)) Kerosen-
busch, [E) gewöhnl. Gasflamme, (^) frisches Kalklicht, (C)
Licht von altem Kalk, {H^ Bogenlicht, [U) Magnesiumlicht
und (N) Nernstlampe. Einheit Acetylenflamme.
Fig. 9.
dass er Beobachtungsfehlern zugeschrieben
werden kann, während jedoch in den anderen
Fällen diese Erklärung nicht ausreicht. Diese
punktierten Kurven wurden jedoch, wie man
bemerken möge, an einem späteren Datum er-
halten als alle entsprechenden ausgezogenen
Kurven. Wenn auch der Strom konstant er-
halten wurde, so deutet dies doch auf eine
anscheinende Zunahme der Intensität des von
dem Glühkörper bei zunehmendem Alter aus-
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Physikalische Zeitschrift, 5. Jahrgang. No. i.
gesandten Lichtes. Dies ist zu erwarten, wenn
der Glühkörper allmählich bei fortgesetzter Be-
nutzung aufgebraucht wird und daher einen
kleineren Querschnitt erhält, da dann ein ge-
gebener Strom den Glühkörper um so heisser
machen .würde, je kleiner der Querschnitt, des
Glühkörpers wird. In Fig. 9 sind die Kurven
verschiedener Lichtquellen, verglichen mit der
Acetylenflamme als Einheit, graphisch dar-
gestellt. Die unter normalen Bedingungen für
die Nernst-Lampe sich ergebende Kurve ist
gleichfalls auf die Tafel aufgetragen. Die rela-
tive Intensität der Acetylenflamme ist willkür-
lich als Einheit angenommen, während in den
anderen Lichtquellen, die mit der Acetylen-
flamme verglichen wurden, dieser Teil der
O.W/U. asoyU a&e/t
O.TO/l
HelUgkeitskutven der Acetyleaflamme, Nernstlampe und Hef-
nerlampe. Helligkeit der Acetylenflamme nach Allen.
Fig. 10.
Kurve im Bereiche der D-Linie gleichfalls will-
kürlich als Einheit angenommen worden ist.
Aus der Tafel ergiebt sich daher, dass die der
indizierten normalen Stromstärke von 0,80 Amp.
entsprechende Kurve des Nernst-Lampen-Glüh-
körpers sehr angenähert derjenigen gleich ist,
die man mit der Strahlung gealterten Kalkes
erhält.
Wenn die Helligkeitskurve für die Acetylen-
flamme im richtigen Massstabe eingetragen und
dieHelligkeitskurven der Hefner- Alteneck-Lampe
und Nernst-Lampe zum Vergleiche auf dieselbe
Tafel aufgetragen werden, so erhält man die
in Fig. 10 dargestellten Kurven. Auf dieser
Tafel sind jedoch die Ordinalen der Nernst-
Lampenkurve auf den dritten Teil ihres wirk-
lichen Wertes reduziert und die Ordinaten der
Hefner- Alteneck-Lampe lofach vergrössert. Die
Helligkeit des Nernst-Lampen-Glühkörpers ist
daher ganz bedeutend grösser als die Intensität
der als Einheit benutzten Acetylenflamme.
Wir können das Obige folgendermassen
I zusammenfassen:
Die leuchtende Strahlung des Nernst-Lampen-
Glühkörpers ist bei der indizierten Normal-
' Stromstärke verhältnismässig reich an den
I längeren Wellen des Spektrums; die Licht-
I Intensität nimmt mit dem Alter zu; ihre leuch-
I tende Strahlung ist verhältnismässig weniger
reich in den kurzen und reicher in den langen
i Wellen, als die der Acetylenflamme, während
I bei zunehmender Stromstärke die Strahlung
I schnell der des brennenden Acetylens ähnlich
; wird; bei Stromstärken unterhalb der indizierten
I Normalstromstärke ist der Intensitätszuwachs
I mit zunehmender Stromstärke in langen Wellen
sehr ausgeprägt und oberhalb dieses indizierten
I Normalwertes der Stromstärke ist die Intensitäts-
' zunähme in den kurzen Wellen am schnelLsten ;
I bei Stromstärken unterhalb des indizierten Nor-
I malwertes ist die Nernst-Lampe im Verhältnisse
I ärmer an kurzen Wellen als die Flamme der
Hefner -Alteneck -Lampe, während das Umge-
I kehrte oberhalb dieses Stromstärkenwertes der
Fall ist. Bei dem indizierten Normalwerte, oder
ein wenig oberhalb desselben, ist die Farbe der
I Nernst-Lampenstrahlung derjenigen der Hefner-
, Alteneck-Lampe durchaus ähnlich. Die Licht-
I Strahlung der Nernst-Lampe ist nicht wesentlich
von der Strahlung glühenden alten JCalkes ver-
schieden.
I Randall Morgansches Physikalisches La-
1 boratorium, Universität Pennsylvania, Phila-
delphia, Pa.
(Aus dem EogliscIieD übersetzt von A. Gradenwitz.)
(Ringegangen 7. November 1903.)
I
Über die einem Vakuum durch erhitzte Leiter
erteilte Leitfähigkeit.
Von O. W. Richardson.
Vorliegende Mitteilung ist im wesentlichen
ein Referat einer bereits in den Philosophical
Transactions of the Royal Society of London
(Reihe A, Bd. 201, S. 497— 549) veröffentlichten
Arbeit. In experimenteller Hinsicht besteht die
Untersuchung in der Prüfung der Leitfähigkeit
des heisse Platin-, Kohle- und Natriumflächen
umgebenden Raumes bei niedrigem Druck.
Ausserdem ist der erste Teil der Arbeit der
Ableitung einer die Versuchsresultate erklären-
den Theorie gewidmet.
Die durch erhitzte Metalle erzeugte Leit-
fähigkeit ist zum Gegenstand einer grossen An-
zahl von Untersuchungen verschiedener Autoren
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
gemacht worden. ') Die Erscheinungen sind
jedoch sehr verwickelt; Betrag und Vorzeichen
der Ionisierung variieren nämlich ganz erheb-
lich mit der Natur, Temperatur und Vorgeschichte
des Metalls, mit der Natur und dem Druck des
umgebenden Gases und mit kleinen Veränder-
ungen des Zustandes der Metallfläche. Ver-
schiedene Beobachtungen führten den Verfasser
zu der Ansicht, dass die negative Zerstreuung
an erhitzten Metallen bei hoher Temperatur und
niedrigem Druck die Erscheinung in ihrer ein-
fachsten Form darstellt. Darunter befanden
sich die Beobachtungen von Prof. McClelland^,
dass der negative Strom von der Natur des
Gases in hohem Grade und von dem Druck
innerhalb von 0,04 und 0,004 durchaus unab-
hängig ist, ferner Prof. J. J. Thomsons*) Be-
obachtung, dass die negative Zerstreuung an
heisser Kohle von Elektronen oder Korpuskeln
getragen wird.
Die angewandte Versuchsmethode bestand
darin, dass die Gesamtzahl der von einer auf
verschiedenen Temperaturen erhaltenen Metall-
fläche ausgesandten negativen Ionen gemessen
wurde. Mit anderen Worten, man mass die
Beziehung zwischen dem Sättigungsstrom, der
von dem heissen Metall bei negativer Ladung
ausging, und dessen Temperatur. Ich fand es
auch notwendig, die Beziehung zwischen Strom
und elektromotorischer Kraft für die bei ver-
schiedenen Drucken von dem betreffenden Metall
hervorgerufene Leitfähigkeit zu untersuchen.
Die allgemeinen Ergebnisse der Versuche
lassen sich dahin zusammenfassen, dass bei
ziemlich niedrigem Druck der Strom ganz ent-
schieden die Sättigungserscheinung zeigt. Bei
niedrigeren Drucken als die, bei der man einen
erheblichen Einfluss der Ionisation durch lonen-
stoss erwarten kann, ist der Sättigungsstrom
unabhängig vom Gasdruck (wenigstens in Luft).
Schliesslich zeigt der Versuch, dass der Sät-
tigungsstrom für alle Metalle sehr schnell mit
der Temperatur des Metalles zunimmt, während
sein Wert bei irgend einer bestimmten Tempe-
ratur mit der Natur des benutzten Metalles sehr
bedeutend variiert.
Neuerliche Versuche des Verfassers^) haben
das Ergebnis gebracht, dass die von erhitzten
Metallen bei niedrigem Druck erzeugte positive
Ionisierung sich ganz anders verhält. Dieselbe
ist keineswegs eine bestimmte Funktion der
Temperatur des Metalles, sondern nimmt bei
fortgesetztem Erhitzen auf Null ab. Ein Platin-
draht, dem man auf diese Weise durch fortge-
setztes Erhitzen seine ursprünglich vorhandene
l) Siehe J. J. Thomson, Conduction of Electricity
Ihrinigh Ga.ses. Cambridge 1903. Chapt. VIII. |
z) Froc. Camb. Phil. Soc, 10, 241, und 11, 296. I
T,) Phil. Mag., 48, 547. I
4) Hhil. Mag., Juli 1903. |
Fähigkeit nimmt, beim Erhitzen auf eine ge-
gebene Teniperatur positive Elektrizität zu ent-
laden, kann diese Fähigkeit durch verschiedene
Mittel wiedererlangen, z. B. dadurch, dass man
ihn einige Zeit lang in die Nähe der Kathode
in eine leuchtende Vakuumröhren-Entladung
einbringt. Es ist daher augenscheinlich, dass
die positive Zerstreuung eines erhitzten Metalles .
bei niedrigem Druck weniger eine innerliche
Eigenschaft desselben, als vielmehr eine solche
ist, welche vom Vorhandensein kleiner Mengen
irgend einer Fremdsubstanz abhängt oder die
vielleicht von einer vorübergehenden Eigenart
des Zustandes der Fläche herrührt.
Die im obigen beschriebenen Merkmale der
negativen Zerstreuung an erhitzten Metallen
stehen in Übereinstimmung mit der zuerst von
Prof. J. J. Thomson') ausgesprochenen und vom
Verfasser^) weiter entwickelten Ansicht, dass
die negative Ionisierung von den negativen
Elektronen oder Korpuskeln herrührt, welche
infolge der hohen Temperatur aus dem Metall
herausschiessen. Da es einfacher erscheint, die
experimentellen Resultate im Lichte der Theorie
zu beschreiben, so möchten wir uns gestatten,
zunächst die Theorie abzuleiten und eine Er-
örterung derjenigen Punkte, in denen die Ver-
suchsresultate mit den von der Theorie ange-
gebenen differieren, auf später vorbehalten.
Anwendung der Elektronen-Theorie der
Metallleitung.
Prof. Drude») und Prof. J. J. Thomson^)
haben gezeigt, dass sich die meisten elektrischen
und verwandten Eigenschaften von Metallen auf
Grund der Annahme erklären lassen, dass die-
selben grosse Mengen von kräftig sich bewegen-
den geladenen Ionen enthalten, welche Träger
des Stromes sind. Wir wollen uns an Thomson
halten und annehmen, dass die einzigen frei
beweglichen Ionen negativ geladene Elektronen
oder Korpuskeln sind, deren Masse ungefähr
io~^' Gramm und deren Ladung 3x10-1*'
elektrostatische Einheiten beträgt, während die
entsprechenden positiven Ionen von atomistischen
Dimen.sionen sind, und den nichtionisierten
Atomen insofern ähneln, als sie nur geringe
Oszillationen um feste Mittelpunkte ausführen
können. Die Korpuskeln innerhalb des Metalles
besitzen dann, wie sich zeigen lässt, Eigen-
schaften, ganz ähnlich, wie die eines gewöhn-
lichen Gases; sie haben einen wohldefinierten
Druck, eine freie mittlere Weglänge u. s. w.
Neuerliche Versuche von Prof. Patterson*)
1 ) Kapports presentfe au Congrts iDtematioiial de Physique ;
Paris,3, 138,1000. Vergl. Referat in dieser Zeitschr.a, 568, igoi.
2) Proc. Camb. Phil. Soc., 11, 286.
3) Ann. d. Phys. 1, 572, 1900.
4) Rapports present^s etc , 1. c,
5) Phil. Mag. (6), 3, 655.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
haben gezeigt, dass die mittlere freie Weglänge
der Korpuskeln bei den meisten Metallen von
derselben Grössenordnung ist, wie in Gasen bei
einem Druck von ungefähr 10 Atm., so dass
die Ähnlichkeit zwischen den beiden Fällen
wirklich eine sehr enge ist.
Wenn man die gewöhnliche Analyse der
kinetischen Theorie auf ein solches System an-
wendet, so findet man, dass jedes Korpuskel
eine Geschwindigkeit besitzt, deren Komponenten
durch das Maxwell-Boltzmannsche Verteilungs-
gesetz gegeben sind. Es ist daher augenschein-
lich, dass alle Korpuskeln vom Metall entweichen
würden, wenn nicht an der Oberfläche eine
Kraft vorhanden wäre, welche danach strebt,
sie im Innern zu erhalten; wir wollen annehmen,
dass jedes Korpuskel einen bestimmten Betrag
an Arbeit auszuführen hat, um die Grenze zu
überschreiten. Die hier vorgeschlagene Theorie
besteht darin, dass bei zunehmender Temperatur
die mittlere kinetische Energie der Korpuskeln
zunimmt, und dass sie auf diese Weise die
Fähigkeit erhalten, durch die Oberfläche hin-
durchzugehen und so die negative Ionisierung
an erhitzten Metallen zu erzeugen.
Wir wollen eine unendliche ebene Fläche
eines heissen Metalles betrachten, welche zu der
X-Achse senkrecht steht. Nach der Maxwell-
Boltzmannschen Gleichung ist die Anzahl der
Korpuskeln, deren Geschwindigkeits-Komponen-
ten zwischen u und u + dji, v -\- dv und
w -\- dw liegen,
"(^0^ ^-*"' '"■ + -•- + -•-:' du ■ dv ■ dw
wo n die gesamte Anzahl der freien Korpuskeln
pro Kubikcentimeter Metall bedeutet, während
m die Masse eines Korpu.skels und ^ ^ k die
durchschnittliche kinetische Energie darstellt.
Bei diesen Komponenten ist daher die An-
zahl, welche die Flächeneinheit senkrecht zu u
(und X) trifil, pro Sekunde
€->"" '■"'■■ + '•■-■ + -"''' du dv div ■
und die Gesamtzahl der pro Sekunde auf die
Oberflächeneinheit auftreffenden Korpuskeln
— o 00 00
/ / Aa^
ue
-*"''"- + '-' + '"'\/«^/T'<Ät'.
o — ao - 00
Wenn wir, wie oben, eine schnelle Veränderung
^P der Potentialfunktion der Oberfläche an-
nehmen, so ist offenbar der .Symmetrie wegen
d^ d '!>
dy^ d. ^-°'
und auch
111U -
dx •
«0
= K«^-
2*
wo Uo die senkrechte Geschwindigkeitskompo-
nente des Korpuskels ist, nachdem dieses aus
dem Metall entwichen ist.
Hiernach ist es augenscheinlich, dass nicht
alle die Metalloberfläche treffenden Korpuskeln
ausiderselben entweichen, sondern nur diejenigen,
deren senkrechte Geschwindigkeitskomponente
>
ist. Die pro Sekunde aus der Oberflächeneinheit
entweichende Gesamtmenge ist daher gegeben
durch
CC CO 00
yi; ' —
*
\2/UX
WO i mit der absoluten Temperatur durch die
Beziehung k = [2R0)~^ verknüpft und die
Gaskonstante für ein einzelnes Korpuskel ist
Den Wert des Sättigungsstromes erhält man
in einfacher Weise, wenn man obigen Ausdruck
mit der Ladung eines Ions und dem Inhalt der
Metallfläche multipliziert. Wir können auch die
von dem Metall infolge der Emission von Kor-
puskeln verlorene Energie in der W^eise be-
rechnen, dass wir die unter dem Integralzeichen
stehende Grösse mit '/j m (« -\- v -]r «') mul-
tiplizieren, d.h. mit der Translationsenergie eines
Korpuskels, dessen Geschwindigkeitskomponen-
ten zwischen u und u -f du etc. einbegriffen
sind, und wie vorher integrieren.
In Anbetracht seiner Wichtigkeit fiir die
Sonnenphysik hat Verfasser auch das Gleich-
gewicht von Korpuskeln in der Nähe einer ebenen
heissen Metallfläche von unendlicher Ausdehnung;
betrachtet. Das Volumen {v) der Masseneinheit
der Korpuskeln genügt, wie man feststellt, der
Gleichung
d'v
dx
I (dv\^ , A^E'-
V I fd%i\
"' "~ V \dx)
' /^ö=°
woraus sich ergiebt
wo X die Entfernung von der Ebene und /;
die von der Masseneinheit der Korpuskeln ge-
tragene Gesamtladung darstellt. Diese Gleichunt;
wird gelöst und das Potential als Funktion von
X und der Temperatur des Metalles dargestellt.
Die Versuchsresultate lassen sich vorläufig'
nicht ohne weiteres als Bestätigung obiger An-
schauungen von dem Ursprung der negativen
Ionisierung ansehen. Sie zeigen jedoch, dass
der Sättigungsstrom sich in einem grossen Tem-
peraturintervall durch eine Formel von der Form
A H "■■ i """" ausdrücken lässt, wo A und b Kon
stanten für alle Metalle sind, welche jedoch jo
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nach der Art, wie dieselben behandelt worden
sind, ganz bedeutend variieren. Die Überein-
stimmung mit dieser Formel lässt sich nicht
als Beweis dieser besonderen Theorie ansehen,
da man einen Ausdruck von derselben Form
leicht erhalten kann, ohne in betreff der Kor-
puskeln innerhalb des Metalles irgend welche
speziellen Annahmen zu machen. Wenn man
z. B. der Analogie zwischen Verdampfung und
Emission von Korpuskeln in einem Carnot-
schen Kreisprozess nachgeht, so kann man leicht
zeigen, dass der äussere Korpuskeldruck sich
in der Form von /= C'^ ''•«-'"'*''' darstellen
lässt, wo w die latente Verdampfungswärme der
Korpuskeln in mechanischen Einheiten und C
eine Integrationskonstante bedeutet. Nun ist
im stationären Zustande der Korpuskeldruck
proportional zu der Anzahl der pro Sekunde
von der Oberfläche fortgetriebenen Korpuskeln,
so dass wir den Sättigungsstrom wiederum in
der Form .S'=^e'/.£-«;^« erhalten. Diese
.Ableitungsmethode stellt natürlich keine Be-
ziehung zwischen der Ionisierung und der An-
zahl der im Inneren des Metalles enthaltenen
Korpuskeln dar; da jedoch gerade hier alle
augenfälligen Abweichungen zwischen Theorie
und Versuch zuerst in die Erscheinung treten,
so wäre es vielleicht logischer gewesen, die
Formel auf diesem Wege abzuleiten. Wir wollen
nunmehr daran gehen, die Versuche zu be-
trachten imd dabei von den Einzelheiten ab-
sehen.
Anordnung der Versuche.
Bei Platin bestand das heisse Metall aus
einer feinen Drahtspirale, welche an der Achse
einer cylindrischen Elektrode entlang ging.
Beide wurden in eine Glasröhre eingekittet,
welche auf einen beliebigen Druck evakuiert
werden konnte. Der Draht wurde durch einen
elektrischen Strom erhitzt, und seine Temperatur
aus seinem Widerstände bestimmt. Er konnte
auf irgend einem beliebigen Potential bis zu
400 Volt erhalten werden, und der dann nach
der umgebenden Elektrode gehende Strom, die
durch einen geeigneten Galvanometer hindurch
geerdet war, gemessen werden.
Vor Beginn der Beobachtungen wurde der
Draht lange Zeit hindurch erhitzt, um ihn von
okkludierten Gasen zu befreien, die abgepumpt
wurden. Ich fand es jedoch ratsam, dieses
Verfahren nicht zu weit zu treiben, da die
Drähte bei zu lange dauerndem Erhitzen leicht
brachen. Wenn der Draht beträchtliche Zeit
hindurch auf konstanter hoher Temperatur er-
halten wurde, so fand man, dass der Wert des
Elektrizitätsverlustes zwischen, recht weiten
Grenzen unregelmässig variierte. Dies schien
von dem von den Wänden abgegebenen Gase
herzurühren, denn wenn der Draht sich abkühlen
konnte und hierauf wieder auf dieselbe Tempe-
ratur gebracht wurde, so schienen die zuerst
erzielten Ablesungen weit weniger veränderlich
zu sein.
Bei Kohle wurde eine ähnliche Anordnung
benutzt und der Elektrizitätsverlust zwischen
einem kleinen Lampen-Glühkörper und einem
umgebenden Cylinder gemessen. Die Tempe-
ratur wurde in zweifacher Weise bestimmt,
nämlich erstens einmal in der Weise, dass man
ein Platin-Platiniridium-Thermoelement aus sehr
feinem Draht um den Glühkörper herumwickelte
und zweitens, aus dem Widerstände des Glüh-
körpers. Bei Kohle waren die Ablesungen ganz
bedeutend konstanter als bei Platin und wurde
weit weniger Gas abgegeben.
Bei Natrium musste eine andere Methode
angewandt werden. Das Metall wurde auf die
Innenfläche eines Stahlcylinders verteilt, und
der von ihm ausgehende Strom nach einem
innerhalb des Cylinders angebrachten isolierten
', Draht gemessen. Der Cylinder wurde vermittels
eines Gasofens erhitzt und die Temperatur mit
einem Thermoelement aus Kupfer und Nickel
bestimmt. Jedenfalls infolge der besonderen
Gestalt der Elektroden und des etwas hohen
Gasdruckes war der Strom bei Natrium niemals
gesättigt. Aus diesem Grunde wurde an Stelle
des Sättigungsstromes der Strom bei einer ge-
I wissen Potentialdifferenz gemessen.
I Versuchsresultate.
Zuerst wurde die Beziehung zwischen dem
, Strom und der angewandten elektromotorischen
[ Kraft untersucht, wenn das Metall auf konstan-
ter Temperatur erhalten wurde. Strom- und
I E. M. K.-Kurven sind für alle drei Substanzen
I gegeben und zwar bei Kohle fiir ein beträcht-
! liches Druckbereich. Bei Kohle und Platin
wurde mit dem Strom Sättigung erzielt bei
einem Potential, welches vom Gasdruck abhing.
Bei Kohle waren bei einem Druck von 0,001 mm
1 5 Volt zur Erzielung der Sättigung ausreichend.
Um die Resultate bei höheren Drucken zu ver-
stehen, muss man annehmen, dass die Ionen
durch lonenstoss erzeugt werden.
Die Veränderung des Stromes mit der Tem-
peratur ist in folgendem Bereich untersucht
worden :
Bei Platin von 10 ~*' bis 10 ~' Amperes
pro qcm Oberfläche,
bei Kohle von lO"** bis 2 Amperes pro
qcm Oberfläche,
bei Natrium von 10 ~" bis 2X 10 ~- Am-
peres Gesamtstrom.
Die entsprechenden Temperaturbereiche
für Platin und Natrium gehen in roher An-
näherung bez. von 1000" bis 1600* und von
100' bis 450". Die schwachen Ströme an Natrium
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lO
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
wurden mit einemQuadrantelektrometer gemessen,
im allgemeinen wurde jedoch ein empfindliches
Dr. Arso nvaisches Galvanometer mit geeig-
neten Nebenschlüssen benutzt.
Eines der auffälligsten Ergebnisse der Unter-
suchung besteht in den verhältnismässig ausser-
ordentlich starken Strömen, die sich erzielen
Hessen. Die bedeutendste Zerstreuung, die ge-
messen wurde, betrug 0,4 Amp., und zwar ging
dieselbe von einem Kohlenfaden nach einer in
der Nähe angebrachten Elektrode; dieselbe ent-
sprach einem Strome von 2 Amp. pro qcm
Kohlenoberfläche, wenn das Potential am Kohlen-
draht 60 Volt betrug. Der Druck betrug bei
diesem Versuch nur ''eoo mm. Ströme von der
Grössenordnung von 2 Amp. pro qcm schienen
die bedeutendsten zu sein, welche sich an Kohlen-
faden erzielen Hessen, da dieselben durchgehend
einer weiteren Erhitzung nicht standhielten.
Bei allen diesen Versuchen waren die ange-
wandten Potentiale zu klein, als dass man eine
Entladung zwischen den Elektroden hätte er-
halten können.
In dem ganzen oben angeführten Bereich
ist die Beziehung zwischen dem negativen La-
dungsverlust und der Temperatur ähnUch zu der
in beigefügtem Diagramm angegebenen, welches
die Versuche an Natrium darstellt.
Infolge der sehr schnellen Zunahme des
Stromes mit der Temperatur ist es unmög-
lich, eine längere Reihe Beobachtungen im selben
Massstabe in eine Zeichnung einzutragen; wenn
man jedoch eine Anzahl von Kurven zeichnet,
bei denen der Wert der Ordinaten nacheinander
um Vielfache von 10 zunimmt, lässt sich dies,
wie ich gezeigt habe, ermöglichen. So ist in
der Figur die Einheit in der ersten Kurve io~'
K
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— TT^
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Amp., in der zweiten lo~^ u. s. w., und stellen
die 6 Kurven in ihrer Gesamtheit eine konti-
nuierliche Beobachtungsreihe dar. Ähnliche
Kurven sind für die Beziehung zwischen dem
Sättigungsstrom an Platin und Kohle und der
Temperatur gezeichnet worden.
Bei jedem Leiter lässt sich, wie es sich
zeigte, die Beziehung zwischen dem Sättigungs-
strom und der Temperatur durch eine Formel
von der Gestalt
darstellen, wo A und ^Konstanten sind. Die
für diese Konstanten gefundenen Werte sind:
Bei Platin A= 10^«, (5=4,93 x 10*
„ Kohle A=io^*,i = 7,S x 10*
9.7 X 10*
ii,9X 10*
„ Natriumyi= 10", '5=3,i6x 10*.
Beim Reduzieren der Beobachtungen erhält
man den Wert von 6 zuerst und berechnet
hieraus den von A. Da der Wert von A durch
jede kleine Veränderung des Wertes von ö
ganz ausserordentlich beeinflusst wird, so ist
nur seine Grössenordnung gegeben.
Wenn wir unsere Ergebnisse mit der theo-
retischen Formel vergleichen und dabei setzen
^ 27«jr/
wo s die Ladung eines Ions ist, so erhalten
wir für n die Zahl von Korpuskeln pro ccm
MetaU. Bei Platin ergiebt dies «=10^', während
Patterson') 10'^^ gefunden hat. Was die an-
deren Leiter anbelangt, so ist die gefundene
Zahl im Vergleich mit den Pattersonschen
Werten von ganz absurder Grösse. Es ist je-
doch leicht nachzuweisen, dass wenn fi nicht
eine absolute Konstante wäre, sondern mit ge-
ringer Temperaturveränderung behaftet wäre,
der für A gefundene Wert sich ganz erheblich
ändern würde. Wenn wir z. B. an Stelle von
d = 7,8x10* fiir Kohle setzen, fi= 7,8x10*
(i ^0,00027), so reduziert sich der Wert von
A von 10'^ auf 10^®, während die Veränderung
des Sättigungsstromes mit S dieselbe wie vor-
her ist. Jedes Vielfache von ö, das man zu ii
addiert, ruft in der Form der Funktion keinen
Unterschied hervor, so dass wir nicht notwen-
digerweise annehmen können, dass
R\l
ist.
Wenn wir l? mit ^\R gleichsetzen, so er-
halten wir die Arbeit, die zum Durchtreiben
eines Korpuskels durch die Oberflächenschicht
erforderHch ist (oder die latente Verdampfungs-
wärnie, je nachdem man den Vorgang auslegt).
Wenn wir annehmen, dass die Arbeit aus-
I) l'hil. Mag., [6], 3, 655.
A-
-Ht
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
II
schliesslich elektrisch ist, so erhalten wir die
Diskontinuität d* des Potentials der Oberfläche
des Leiters, wenn wir <f durch die Ladung
eines Ions dividieren. Die hierfür gefundenen
Werte betragen: Bei Natrium 6^ = 2,4$ Volt,
bei Platin (J*==4,i Volt und bei Kohle
d*=6,i Volt. Diese Zahlen sind von der-
selben Grössenordnung wie der Potentialabfall,
der notwendig ist, wenn ein Korpuskel durch
Aufyrallen') ein Ion erzeugen soll, und sie sind
in roher Annäherung umgekehrt proportional
zu den Quadratwurzeln der Atomvolumina der
betreffenden Elemente.
Der Wert von d würde je nach den Vor-
zeichen der Oberflächenschicht durch alles das-
jenige, was eine elektrische Doppelschicht an
der Oberfläche des Metalles erzeugt, erhöht
oder vermindert werden. Neuere Versuche,
die Herr H. A. Wilson*) angestellt hat, zeigen,
dass der negative Ladungsverlust eines heissen
Drahtes durch eine Atmosphäre von Wasser-
stoflT erhöht und durch Kochen in Salpetersäure
erniedrigt wird. Der Zuwachs des Stromes ist
von einem Zuwachs von A und einer Abnahme
von 6, und umgekehrt, begleitet. Dies kann
entweder von einer Wirkung der hier betrach-
teten Art herrühren, oder aber auch ein spezi-
fischer EflTekt des in dem Metall aufgelösten
Wasserstoffes beim Freimachen der Korpus-
keln sein.
Die erzielten Ergebnisse liefern eine voll-
ständige Erklärung des als Edison-Effekt be-
kannten Phänomens. Bei allen Versuchen war
der Strom, wenn der heisse Draht positiv ge-
laden war, nur klein im Vergleich zu dem bei
negativer Ladung des Metalles erzielten. Nur
bei Natrium war der Strom in umgekehrtem
Felde stark genug, um ein empfindliches Gal-
vanometer abzulenken.
Der Umstand, dass derartige ausserordent-
lich starke Ströme bei sehr niedrigen Drucken
erzielt werden, bestätigt die Schlussfolgerung,
dass. die Ionen nicht von dem äusseren Gase,
sondern durch dessen Wechselwirkung mit dem
Metall erzeugt werden. Die Rechnung zeigt,
dass, wenn dem so wäre, jedes Gasmolekül zur
Erzielung der bei Kohle verzeichneten Ströme
25 Ionen bei jedem Aufprall auf die heisse
Metallfläche erzeugen müsste.
Wenn man die zu Anfang der Arbeit theo-
retisch abgeleiteten Formeln als richtig annimmt,
so kann man die infolge der Ionisierung der
Korpuskeln von dem Metall verlorene Energie
berechnen. Man findet, dass dieselbe kleiner
ist, als die in der Form einer gewöhnlichen
elektromagnetischen Strahlung bei den Tempe-
raturen emittierte, bei denen Messungen statt-
0 Townsend, Phil. Mag. (6), 1, 198.
«) Roy. Soc. l'roc. 72, 272.
gefunden haben, dass dieselbe jedoch mit der
Temperatur schneller zunimmt.
(Aus dem Englischen übersetzt von A. Gradenwitz.)
(Eingegangen 10, November 1903.)
Über die radioaktive Substanz, deren Emana-
tion in der Bodenluft und der Atmosphäre
enthalten ist.
Von J. Elster und H. Geitel.
In einer Reihe von, Mitteilungen, die mit
dem Nachweis der Selbstionisierung der atmo-
sphärischen Luft begannen, haben wir gezeigt '),
dass die Eigenschaft der Radioaktivität nicht
auf das Element Thorium und die aus dem
Uranpecherz gewonnenen, vielleicht sämtlich auf
Radium zurückführbaren aktiven Stoffe beschränkt
ist, sondern dass sie auch der Luft und ge-
wissen sehr verbreiteten Substanzen zukommt,
die einen Teil der äusseren Erdrinde bilden.
Dabei handelte es sich im allgemeinen nicht um
Erscheinungen, die etwa an der Grenze des
Nachweisbaren ständen, vielmehr Hessen sich
die für die Becquerelstrahlung charakteristischen
Merkmale, die Ionisierung der Gase, die photo-
graphischen Eindrücke, sowie selbst Phospho-
reszenzwirkungen insgesamt in deutlicher Weise
hervorrufen.
Nicht nur die rein geophysikalische Bedeu-
tung dieser steten Quelle von lonenbildung in
der freien Atmosphäre und besonders der mit
dem Erdboden in enger Berührung befindlichen
Luft, sondern auch das allgemeine Interesse,
dass die grosse Verbreitung radioaktiver Vor-
gänge an sich darbietet, veranlasste uns dazu,
ihrem Ursprünge weiter nachzugehen, d. h. die
radioaktive Substanz zu suchen, deren Emana-
tion in der Bodenluft und der Atmosphäre ent-
halten ist, andererseits aber auch in wesentlich
statistischer Art die Abhängigkeit des Gehalts
der Luft an Emanation von lokalen und klima-
tischen Verhältnissen zu verfolgen.
Unsere letzte Mitteilung *'') über diesen Gegen-
stand enthielt das Ergebnis, dass gewisse Erd-
arten, nämlich thonhaltige, radioaktive Eigen-
schaften haben, und dass die Menge von
Emanation in der Atmosphäre, gemessen an
der Intensität der auf negativ geladenen Drähten
niedergeschlagenen aktiven Schichten, in Mittel-
deutschland durchschnittlich höher ist, als an
der Nordseeküste.
Inzwischen hat Herr W. Saake') in dem
Alpenthale von Arosa noch grössere Beträge
des Emanationsgehalts der Luft angetroffen,
als sie bei uns bis jetzt beobachtet sind.
1) Diese Zeitschr. 2, ll6, 560, 590; 3, 76, 305, 574; 4,
439. S»*-
2) Diese Zeitschr. 4, 522, 1903.
3) Diese Zeitschr. 4, C26, 1903.
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12
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
Während des Monats Juh' 1903 fand nun der
eine von uns (Elster) Gelegenheit, Messungen
der Radioaktivität der freien Atmosphäre am
Nordabhang der bayerischen Alpen zu machen,
während Geitel bei einem Aufenthalt im Harze
die natürliche Aktivität verschiedener Erdarten
prüfen konnte, die dort unmittelbar von ihrem
Entstehungsorte zu entnehmen waren, während
sie in der Umgebung von Wolfenbüttel erst auf
sekundärer Lagerstätte vorkommen.
Wir möchten im folgenden über die Er-
gebnisse dieser und der durch sie veranlassten
weiteren Untersuchungen berichten.
Der Beobachtungsort in den Vorbergen der
Alpen war der unweit Kochel am Nordab-
sturze des Herzogstandes in etwa 600 m
Seehöhe gelegene Weiler Altjoch. Zu den
Versuchen diente wie früher in Juist das von
uns konstruierte transportable Instrumentarium ')
zur Bestimmung der Radioaktivität der Luft.
Expositionszeit und Potential des exponierten
Drahtes waren die gleichen wie früher. Die
imThalevon Altjoch gefundenen Aktivierungs-
zahlen ^) A sind daher ohne weiteres mit den
in Wolfenbüttel und Juist ermittelten ver-
gleichbar. Um dasselbe auch iiir die in
Arosa') gewonnenen zu erreichen, wurde zwei-
mal bei wolkenlosem windstillen Wetter nach
der von Saake angewandten Methode ver-
fahren, d. h. es wurde die Hochspannungs-
trockensäule durch eine kleine Wimshurst-
Maschine ersetzt und zugleich die Expositionszeit
des auf — 2500 Volt geladenen Drahtes von
2 Stunden auf 30 Minuten verkürzt. Dabei
fielen die Werte entsprechend der geringeren
Expositionszeit kleiner aus; es ergab sich, dass
sie zur Reduktion auf das von uns verwandte
Mass mit etwa 2,1 zu multiplizieren sind.
Soweit es die (im allgemeinen regnerische)
Witterung gestattete, wurde täglich je eine
Messung auf dem oberen, nicht überdachten
Balkon des Gasthauses zum Altjoch in der
Zeit zwischen 9^ und \p ausgeführt. Für die
Aktivierungszahlen ergaben sich folgende Werte:
Tabelle I.
Bemerkungen
Datum
Alctivierungs
zahl A
9 'VII.
115.3
II. VII.
9«.7
18 'VII.
152,2
23..VII.
97,6
24.'Vn.
1 94,4
25..VII.
«0S<5
26.'VII.
130,6
«7. VII.
223,9
»9, VII.
216,5
Im Mittel ist A =
Ausserdem wurden noch an drei anderen
Orten Kontrollbeobachtungen angestellt und
zwar:
Am 26. Juli bei wolkenlosem Himmel unter
Mittag auf einer frei gelegenen ebenen Wiese
in Altjoch am Ufer des Kochelsee.s. Auch
an diesem Punkte der Thalsohle war der Gehalt
der Luft an radioaktiver Emanation hoch:
A = 100,7.
Am 22. Juli nachmittags auf einer ebenen,
ausserhalb der Alpen gelegenen Wiese un-
weit Benedictbeurens bei heiterem Wetter.
Hier war
A = 43.3.
Am 14. Juli nachmittags auf einem 1650 m
über dem Meere und etwa 1000 m über der
Thalsohle gelegenen Felsgrate des Herzog-
standes. Auch hier ergab sich ein kleinerer
Wert als in Altjoch, nämlich
Mit dem Verlassen der Thalsohle
sanken also die Werte der A beträcht-
lich herab. Der in Altjoch zu Tage tretende
Fels (Kalk), sowie die denselben überlagernde
Humuserde erwiesen sich, wie eine nachträg-
liche Prüfung in Wolfenbüttel ergab, als in-
aktiv; man wird also zu dem Schlüsse genötigt,
dass aus grösseren Tiefen stammende Luft die
Emanation der Thalluft zuführt.
Reduziert man die Aktivierungszahlen, die
Saake in Arosa (ca. 1800 m über dem Meer)
fand, durch Multiplikation mit 2,1 auf das von
uns gewählte Mass, so ergiebt sich im Mittel
.^ ^ 91 und ein Maximum von 260, Zahlen,
welche merklich innerhalb derselben Grenzen,
wie die in Altjoch (ca. 600 m ü. d. Meer)
gefundenen, liegen. Es ist bemerkenswert, dass
demnach ein Einfluss der Erhebung des Be-
obachtungsortes über dem Meere innerhalb des
Alpengebietes auf den Gehalt der Luft an
radioaktiver Emanation nicht hervortritt.
Es erübrigt noch die in Altjoch gefunde-
nen Werte mit den im Flachlande und an der
Meeresküste früher ermittelten zu vergleichen.
Man erhält so folgende Zusammenstellung:
Tabelle II.
' Regnerisch
' Aufheiternd
Wolkenlos
Heiter, Dunst
I Regnerisch
Trübe, doch kein Regen
Ganz rein
Bewölkt, sehr klare Luft
' Verschleiert, doch kein Regen
137-
Ort
Mittel der Maximum der Minimum der
A A A
i) Diese Zeitschr. 4, 138, 1902.
2) Diese Zeitschr. 4, 97, 1902; 522, 1903.
3) Saake, 1. c.
Juist .... 5 15 I
Wolfenbüttel .20 64 4
.Mtjoch ... 137 224 92
Die Radioaktivität der Luft nimmt danach
von der Nordseeküste nach dem Inneren des
Kontinentes hin zu, um im Alpengebiet zu
hohen Beträgen anzusteigen.
Um einen Begriff von dem reichen Gehalte
der Thalluft in Altjoch an radioaktiver Ema-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
13
nation zu geben, fügen wir noch hinzu, dass
ein Draht von '/j ni Länge, der durch die von
12 gr Thoriumhydroxyd ausgehende Emana-
tion in einem Luftvolumen von etwa 40 Litern
bis zur Sättigung aktiviert wird, das Elektroskop
des Zerstreuungselektrometers in etwa der
gleichen Zeit entladet, wie der 10 m lange
durch die Thalluft des Altjoch aktivierte
Draht.
Kenner des Terrains könnten, gestützt auf
die Erfahrungen Pocchettinos und Seilas'),
J.J. Thomsons^) und Himstedts^), nach denen
von zerspritzendem Wasser aus Emanation in
der Luft verbreitet wird, vermuten, dass die
hohe Radioaktivität der Luft im Thale von
Altjoch durch den in der Nähe niedergehen-
den Kesselbergfall hervorgerufen werde. Das
trifft jedoch nicht zu.
Am Fusse des Falles waren die Werte
der Aktivierungszahlen etwa nur V3 so gross
wie in Altjoch. Drähte, ausgespannt über
ausgetrockneten, gerölligen Bachbetten, die
von den Fällen durch zwischenliegende Berge
getrennt waren, aktivierten sich bis siebenmal
so stark, als solche in der Nähe schäumender
und zerspritzender Kaskaden. Dies Resultat
stimmt mit den Erfahrungen Mc, Lennans^)
überein, der ebenfalls in der Nähe des Niagara
eine Verringerung der Aktivität der Luft fest-
stellte. Höchstwahrscheinlich ketten sich die
positiv geladenen Teilchen der Emanation teil-
weise an die durch das zerstäubende Wasser
erzeugten negativen Ionen und sind so ausser-
stande, den von dem negativ geladenen Drahte
ausgehenden Kraftlinien zu folgen. Hierfür
spricht, dass ähnlich wie in Boden- und Keller-
lufl*) in der Nähe der Fälle auch positiv ge-
ladene Drähte sich, wenn auch schwächer als
bei negativer Ladung, aktivieren; eine Erschei-
nung, die um so undeutlicher wurde, je weiter
man sich von dem Fusse des Falles entfernte.
Die Untersuchungen des Erdbodens und der
in ihm eingeschlossenen Luft auf Radioaktivität
geschahen in der Nähe der Stadt Clausthal
im Harz nach der ebenfalls schon früher dar-
gestellten Methode*), die nur in Rücksicht auf
die Transportfähigkeit des Apparates etwas ab-
geändert war. Das Ex n ersehe Elektroskop mit
aufgesetztem Zerstreuungskörper stand auf einem
eben geschliffenen Eisenteller unter einer all-
seitig geschlossenen Glocke aus geschwärztem
Messingblech von 35 cm Höhe und 18 cm
Durchmesser, deren unterer, gleichfalls abge-
i) Natnrw. Rundschau 17, 591, 1902.
2) Phil. Mag. 591, 1902.
3) Berichte der Naturf. GeselUch. zu Freiburg 13, loi,
1903; auch diese Zeitschr. 4, 4S2, 1903.
4) University of Toronto Studies, Physical Science Series.
1903; auch diese Zeitschr. 4, 295, 1903.
5) Diese Zeitschr. 4, 97, 1902.
6J Diese Zeitschr. 8, 116, 1900.
schliffener Rand mit Vaseline bestrichen auf
dem Teller ruhte. Die Ladung des Elektroskops
erfolgte in bekannter Weise durch eine von oben
in die Glocke eingefiihrte isolierte Sonde. Von
zwei einander diametral gegenüber stehenden
Glasfenstern diente das eine zum Beleuchten,
das andere zum Ablesen der Skala des Elek-
troskops. Ein in der Mitte durchlochter Teller
aus Zinkblech, durch dessen Öffnung der das
Elektroskop tragende Zapfen frei hindurch ging,
nahm die zur Untersuchung bestimmten Erd-
proben auf. Zwei durch Hähne verschliessbare
Ansatzröhren am oberen und unteren Ende der
Glocke vermittelten die Zuleitung der Luftproben,
deren Emanationsgehalt untersucht werden
sollte.
Die Versuche begannen mit der zuletzt ge-
nannten Prüfung der Bodenluft. Wie schon
früher geschildert, wurde ein beiderseits durch
Hähne geschlossenes mit Wasser gefülltes eiför-
miges Gefass von 4 Liter Inhalt von oben her
mit einer in die Erde getriebenen Messingröhre
durch einen Schlauch in Verbindung gesetzt;
öffnete man nun beide Hähne, so floss durch
den unteren das Wasser aus, während von oben
her Bodenluft nachdrang. Durch Verdrängen
mittels Wasser wurde dann diese unter die
Glocke übergeführt. Der Erdboden besteht an
der Stelle, wo die Luftproben entnommen wur-
den, einer Waldblösse, aus einem braungelben
Thon, der durch Verwitterung des darunter
liegenden Thonschieferfelsens entstanden ist und
•zahlreiche Bruchstücke des Muttergesteins ent-
hält. Die Mächtigkeit der Schicht beträgt 66
bis 70 cm, in dieser Tiefe traf der in die Erde
gestossene Bohrer stets auf zusammenhängendes
Gestein. Trotz der geringen Tiefe, aus der
demnach die Bodenluft stammte und die eine
gewisse Beimengung von Freiluft wahrscheinlich
macht, ergab sich eine sehr beträchtliche Ak-
tivität. Während das durch die normale Selbst-
ionisierung der Luft bewirkte Sinken des Po-
tentials am Elektroskop zu ca. 6^8 Volt in der
Stunde bestimmt wurde, fand sich unmittelbar
nach Einleiten der Bodenluft ein Verlust
von 650 Volt, der nach einer Stunde auf 8cxj
stieg. Der Versuch wurde zu verschiedenen
Zeiten mit Luft von verschiedenen (allerdings
nahe benachbarten) Orten wiederholt, die ge-
fundenen stündlichen Verluste schwankten zwi-
schen 120 bis 980 Volt, sie waren im Durch-
schnitt beträchtlicher, als die nach gleicher
Methode in Wolfenbüttel erhaltenen. Es ver-
steht sich von selbst, dass die Isolation des
Elektroskops unter steter Kontrolle gehalten
wurde.
Daher konnte kein Zweifel daran bestehen,
dass die Luft in jener Thonschicht radioaktive
Emanation mit sich führte; es lag nach den
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14
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
früheren Erfahrungen nahe, in dem Thone selbst
die Quelle zu suchen.
In der That erhöhte das Hineinbringen eines
Quantums Thon (125 gr in lufttrockenem Zu-
stande) in die Zinkschale den Spannungsverlust
von 9,3 Volt auf 17,6 Volt in der Stunde. Der
Betrag erscheint geringfügig gegenüber der
Wirkung der mit Emanation beladenen Boden-
luft, ist aber völlig ausreichend, die Aktivität
des Thones sicher zu stellen. Wurde ein gleiches
Volumen reinen Humusbodens, von derselben
Örtlichkeit entnommen, das nur organische Be-
standteile enthielt, in die Zinkschale gebracht,
so fand sich keine Zunahme der Zerstreuung.
In gleicher Weise, nur ein wenig schwächer,
wie der durch Verwitterung des Schiefers ent-
standene Thon, erwiesen sich auch solche Proben
von Lehm und Thon sils wirksam, die aus Spalten
von Gesteinen verschiedener Art, Spiriferensand-
stein und Ibergkalk, entnommen waren.
Man hätte nun erwarten sollen, dass die-
selbe Eigenschaft, wie sie das Verwitterungs-
produkt zeigte, auch am Muttergestein nach-
weisbar sein müsste. Das Versuchsergebnis war
indessen negativ oder mindestens unentschieden.
Thonschieferstückchen, dem Gewichte nach selbst
mehr als der zuvor untersuchte Thon betragend,
ergaben, in die Zinkschale gebracht, keine
merkliche Zunahme der elektrischen Zerstreuung.
Auch der neben dem Thonschiefer vorkommende
Grauwackefels erwies sich als unwirksam. Dies
Gestein ist — von der Aufbereitung der Claus-
thaler Erze her — in allen Graden der Zer-
kleinerung bis zum feinsten Staube zu haben,
der ähnlich wie Thon sich im Wasser suspen-
dieren lässt, aber bei keiner Probe, auch der
feinsten nicht, Hess sich eine Becquerelstrahlung
mit völliger Sicherheit nachweisen. Das me-
chanische Zermahlen des Gesteins hat also
nicht dasselbe Ergebnis, wie die natürliche Ver-
witterung.
Dies auffallende Verhalten lässt eine doppelte
Auffassung zu. Entweder enthielt das Mutter-
gestein in der That keine radioaktive Substanz,
dann muss eine solche, da eine spontane Bil-
dung aktiver Stoffe nach allen bisherigen Er-
fahrungen ausgeschlossen erscheint, in das Ver-
witterungsprodukt von aussen hineingetragen
sein. Man könnte dabei an die Zuführung von
Emanation aus der Atmosphäre durch Nieder-
schläge denken oder an eine Diffusion radioak-
tiver Gase aus dem Erdinnern, deren Eigen-
schaft sich dem Thone mitteile.
In der That ist ja der Thon fähig, die im
Erdboden enthaltene Emanation zu binden und
dadurch selbst vorübergehend Aktivität anzu-
nehmen. ') Gegen diese Auffassung spricht, dass
eine Abnahme der Wirksamkeit des natürlichen
l) Uiese Zeitscbr. 4, 522, 1903.
aktiven Thones im Laufe der Zeit bis jetzt noch
nicht nachzuweisen war, wobei allerdings zu
bedenken ist, dass die Erfahrungen noch nicht
viel länger als ein Jahr zurückreichen.
Andererseits ist es aber sehr wohl möglich,
dass das Muttergestein selbst den radioaktiven
Stoff schon enthält, dass aber die Untersuchungs-
methode nicht geeignet ist, seine Gegenwart zu
zeigen. Dies kann mit der Zusammengesetzt-
heit des Strahlungsprozesses zusammenhängen.
Solange das Gestein fest ist, werden die leicht
absorbierbaren a-Strahlen und die Emanation,
die beide wesentlich von der Oberfläche aus-
gehen und die am stärksten ionisierend auf die
Luft wirken, gegen die durchdringenden ß- und
7-Strahlen, die aber wegen ihrer geringen Ab-
sorbierbarkeit durch Luft auf das Elektroskop
weniger wirken, zurücktreten. Erst durch den
Prozess der Verwitterung wird die Mzisse bis
aufs äusserste zerkleinert und zugleich durch
Hydratbildung der Übergang der Emanation in
die Luft erleichtert. Wird ja doch auch die
Wirkung eines Stückes Uranpecherz auf das
Elektroskop in ausserordentlicher Weise durch
chemische Aufschliessung, d. h. durch Über-
führung in emanierende Verbindungen ge-
steigert.
Die letztere Auffassung, die allein die Aus-
sicht gewährt, aus den aktiven Erdproben einen
primär wirksamen Stoff zu gewinnen — nach
der ersteren würde es sich ja nur um induzierte
Strahlung handeln — haben wir den weiteren
Untersuchungen als Arbeitshypothese zu Grunde
gelegt. ')
Das Ziel, die Aktivität des natürlich vor-
kommenden Thones durch chemische Mittel auf
geringe Stoffmenge zu konzentrieren und so
der Abscheidung des wirksamen Prinzips näher
zu kommen, hatte sich wegen der Geringfügig-
keit der Wirkung des Ausgangsmaterials als
kaum erreichbar erwiesen, nur das eine liess
sich mit Sicherheit behaupten, dass — gerade
wie bei der Verarbeitung des Uranpecherzes —
die Wirksamkeit besonders leicht an unlösbaren
Rückständen und Niederschlägen haftete. Die
Prüfung verschiedener Thonarten im Harze war
in der Hoffnung ausgeführt, ein Ausgangs-
material von besonders kräftiger Aktivität zu
finden, doch war diese Erwartung unerfüllt ge-
blieben.
Da glückte es uns, in dem sogenannten
„Fango", einem aus einer Sprudeltherme bei
Battaglia in Oberitalien gewonnenen feinen
Schlamme, der zur Herstellung von Umschlägen
und Bädern von dort her importiert wird, ein
i) Es würde sich lohaeo, eiae grössere Menge eines natür-
lichen inaktiven thonhaltigen Silikats nach dem Aufschliessen
durch Flusssäure auf Aktivität zu untersuchen. Ein mit einer
kleinen Probe Feldspat gemachter Versuch ergab kein sicheres
Resultat.
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. i.
IS
Material ausfindig zu machen, dessen Aktivität
die der bei uns vorkommenden Thone etwa um
das Drei- bis Vierfache übertrifft.')
Wir lassen eine Zusammenstellung folgen,
in der die Aktivität der verschiedenen unter-
suchten Substanzen, gemessen an der durch
gleiche Gewichtsmengen (125 gr) in einer Stunde
an dem oben beschriebenen Apparate bewirkten
Potentialabnahme aufgeführt ist ; die des (trocke-
nen) Fangoschlammes ist zur besseren Über-
sicht daneben als Einheit zu Grunde gelegt.
Nachdem der getrocknete Fangoschlamm ')
mit konzentrierter Salzsäure übergössen war,
wodurch die Carbonate von Calcium und Magne-
sium nebst einem Teile des Eisenoxydulge-
halts in Lösung gingen, wurde die von einem
Überschusse an Salzsäure sauer reagierende
Flüssigkeit von dem unlöslichen Rückstande
getrennt. Letzterer erwies sich nach dem Aus-
waschen und Trocknen (nach Verlauf einiger
Tage) in seiner Aktivität keineswegs beeinträch-
tigt, vielmehr war sogar eine geringe Steigerung
Tabelle III.
Aktivität verschiedener Erdarten, je 125 gr unter der Glocke. Potentialabfall in einer
Stunde, der normale Verlust ist abgerechnet.
Acker- Thona.d.
Höhlen-
j xT.i. ilehma.d., Thon V. ' Thon- PochVies 1 HumuS'
erde aus , Nähe ▼• t» ,
Wolfen- Wolfen- "*""
büttel i büttel : ---
Claus- schief. V. von i erde von
thal Clausthal Clausthal Clausthal
Humus- I Kalk- Fango Urankaliüm-
erde von i scholter von | sulfat zum
Altjoch v.Altjoch Battagliaj Vergleich
Potentialab-
nähme i. Volt
D.durch Fango
bewirkte Abn.
als Einheit
io,4
0.34
7-5
0,25
3.6
0,12
8,3
0,27
0,0
0,00
Da die Leitfähigkeit der Luft nach dem
Einbringen der Substanz erst in einigen Tagen ihr
Maximum erreicht, ist zur Abkürzung die Mes-
sung immer in der ersten Stunde vorgenommen.
Zum Vergleich ist die Wirksamkeit von Uran-
kaliumsulfat in der letzten Kolumne beigefugt.
Die Zusammenstellung kann nur ein ungefähres
Bild geben, da die verschiedenen Arten der
Strahlung nicht berücksichtigt sind und nur
die Ionisierung der Luft als Mass benutzt ist.
Man erkennt, dass bei dem Fango am ehesten
die Möglichkeit vorlag, durch chemische Be-
handlung eine Anreicherung der Aktivität zu
erzielen. Das direkteste Verfahren hätte offen-
bar darin bestanden, das Rohmaterial möglichst
vollständig in Lösung zu bringen und — ähn-
lich wie die Curies*) bei ihrer grundlegenden
Arbeit über die Abscheidung der aktiven Ele-
mente aus der Pechblende vorgingen — fest-
zustellen, an welchen chemischen Bestandteilen
die Aktivität vornehmlich haftete. Für unsere
Hilfsmittel war diese Methode indessen nur
bei kleinen Substanzmengen — etwa '/2 Kilo —
anwendbar, so dass auf eine irgend erhebliche
Aktivität eines Endprodukts nicht gerechnet
werden konnte, doch war sie immerhin zur
Orientierung wertvoll.
l) Es bedarf wohl kaum des Hinweises, wie nahe es
liegt, die dem Fangoschlamme zugeschriebene Heilwirkung
mit den Keizerscheinungen der Haut und der Nerven in Zu-
sammenhang in bringen, die durch Becquerelstrahleu hervor-
gerufen werden.
2} Sklodowska Curie, Rccherches sur les substances
radioactives p. 21 ff. Gauthier- Villars, P.iris 1903.
0.9
0.03
0,0
0,0
0,00 I 0,00
0.5
0,02
30.3
3577
118
bemerkbar. Es hatte demnach den Anschein,
als 'seien durch die Ausziehung der in Salz-
säure löslichen Carbonate im wesentlichen nur
indifferente Massen beseitigt. Wurde der Rück-
stand zum Zweck der Oxydation der beige-
mengten organischen Substanzen mit rauchender
Salpetersäure unter Zusatz von Schwefelsäure
erhitzt und nach Verjagung der Salpetersäure
mit l'lusssäure zur Entfernung der Kieselsäure
in einer Bleischale abgeraucht, der verbliebene
Riest in Wasser gelöst und aus dem Filtrat
Eisenoxyd und Thonerde mit Ammoniak gefallt,
so zeigten diese Niederschläge nach dem Trock-
nen eine gewisse Aktivität, die aber, auf gleiche
Substanzmenge bezogen, nicht wesentlich ver-
schieden von der des in Salzsäure unlöslichen
Rückstandes war. Etwa die gleiche Wirksam-
keit hatte auch ein auf dem Filter verbliebener
Rest von Kohle, der von einer mangelhaften
Oxydation der organischen Bestandteileherrührte.
Das Ergebnis war demnach, dass die Radioak-
tivität des Fango die chemische Behandlung
überdauert und — der alten Erfahrung ent-
sprechend — sich leicht auf Niederschläge über-
trägt. Die geringe Menge der verarbeiteten
Rohsubstanz schloss eine weitere Konzentration
der — zwar deutlichen, aber doch recht gering-
fugigen — Wirkung aus.
Wird der Fango anstatt mit kalter mit sieden-
der Salzsäure behandelt, so geht ein beträcht-
licher Teil des Eisen- und Thongehalts in die
Lösung über und der Rest erweist sich —
l) Eine Analyse des Fangoschlammes ist ausgeführt von
Ilerru.F. Schneider, Wien. Her. 68, Abt. IIa, Seite 55, 1874.
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i6
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
immer auf gleiche Gewichtsmengen berechnet —
als deutlich unwirksamer. Es ist also möglich,
einen Teil des aktiven Prinzips auf diese Weise
in Lösung zu bringen und es bot sich die Aus-
sicht, unter Aufwendung einer grösseren Menge
Rohmaterials auf diesem verhältnismässig be-
quemen Wege eine teilweise Aufschliessung zu
erreichen. In der That verrät sich die so er-
haltene Lösung (aus etwa 4 Kilo hergestellt)
schon dadurch als aktiv, dass sie an hindurch-
gepresste Luft eine deutliche Menge Emanation
abgiebt, wie nach den Verfahren von Sella
und Pocchettino, J. J. Thomson und Him-
stedt erkannt wurde. Da die Radiumverbin-
dungen bekanntlich sich wie die des Baryums
verhalten und mit diesen gemeinschaftlich ab-
geschieden werden, so setzten wir der Lö.sung
eine geringe Menge Chlorbaryum (2 — 3 gr auf
die erwähnte Menge Fango) zu, das mit den
darin vorhandenen Sulfaten einen Niederschlag
von Baryumsulfat gab. Dieser zeigte sich
nach dem Auswaschen und Trocknen mehr als
hundertmal so wirksam, wie das Ausgangs-
material. Um grössere Mengen davon herzu-
stellen, nahmen wir die FLxtraktion des Fango
mit Salzsäure in einem Fasse vor, in das wir
etwa 20 Kilo hineinbrachten.') Die Einwirkung
der Säure vollzieht sich bei so grossen Massen
unter merklicher Wärmeentwicklung, die den
Aufschliessungsprozess unterstützt, wenn sie auch
nicht so ausgiebig ist, wie anhaltendes Kochen.
Das in reichlicher Menge dabei entweichende
Kohlensäuregas führte radioaktive Emanation
mit sich, es verhielt sich seiner Leitfähigkeit
nach etwa wie die bei uns der Krde aus i m
Tiefe entnommene Bodenluft.
Aus der so erhaltenen Lösung konnten durch
Fällung mit Chlorbaryum Niederschläge von
Baryumsulfat gewonnen werden, deren Aktivität
die des Ausgangsmaterials 150 mal übertraf.
Wir stellen die Aktivität einiger aus Fango ge-
wonnenen Produkte in folgender Tabelle (IV)
zusammen:
Mitteilung erschienenen Arbeit von Herrn F.
von Lerch') über die durch Thorium induzierte
Aktivität beschrieben und genauer untersucht
ist. Demgegenüber ist zu beachten, dass die
Wirksamkeit der Barytniederschläge innerhalb
8 Wochen fast unverändert geblieben ist; nach
Ablauf dieser Zeit ist eine gewisse Abnahme
bemerklich geworden. Zu welchem Endzustande
diese fuhren wird, muss die weitere Erfahrung
lehren. Vorläufig hat es den Anschein, dass
ein Teil der primär wirksamen Substanz an den
Niederschlag gebunden ist.
Gelegentlich einer schon mehrere Jahre zu-
rückliegenden Beschäftigung mit den aktiven
Bestandteilen des Uranpecherzes war es uns
aufgefallen, dass auch in völlig vom Wismut
(Polonium) befreiten Lösungen bei der Elektro-
lyse mit schwachem Strome die Kathode stark
aktiv wurde. Die wirksame Substanz konnte
I wohl nur Radium sein ; in welcher Art die Ab-
I Scheidung erfolgte (bei der chemischen Stellung
I des Radiums ist ein Auftreten des Metalles
selbst unmöglich), konnten wir nicht feststellen.
Keinesfalls schien eine bloss induzierte Aktivität
vorzuliegen, da sich eine Abnahme in der Zeit
nicht herausstellte.
Wir haben nun dieselbe Methode auf die
aus Fango gewonnenen aktiven Lösungen an-
gewandt, indem wir diese in schwach saurem
Zustande (um Abscheidung von Eisen zu ver-
hindern) bei etwa 2 — 4 Volt elektrolysierten.
Als Anode diente ein Kohlenstab. Die Katho-
den (aus Cu- oder /V-Blech bestehend) nehmen
dabei eine sehr merkliche Aktivität an, obgleich
ein Überzug auf ihrer Oberfläche dem Auge
kaum bemerklich war. So gab ein Kupferblech
von 45 cm Oberfläche, das am 5. Oktober d.J.
I ','2 Stunden als Kathode in einer salzsauren
Lösung aus etwa 2 Kilo Fango gedient hatte,
eine Zunahme der Leitfähigkeit der Luft am Zer-
streuungselektrometer von 7,8 Volt Potential-
abfall pro Stunde auf 76,4, am 16. November eine
solche von 6,9 Volt auf 73,8. Der Unterschied
Tabelle IV.
Aktivität der aus Fango gewonnenen Produkte, auf gleiche Gewichtsmenge berechnet.
Natürlicher
Fango
I Fango mit
I kalter Salzsäure
I ausgezogen
I l.o«
Eisenoxyd
x-augu Hill jjijj Thonerdeaus' Rest von orga-
'''hMdeh I aufgeschlossenem nischer Kohle
Fango mit
Fango
0,50
0,97
Man könnte den Verdacht hegen, dass die
Aktivität der Fällungen der Hauptsache nach
eine induzierte sei, in der Weise, wie sie in
einer während der Abfassung der vorliegenden
l) Wir bezogen unser Material von der Fango-Import- i
C'.csellschaft, Ifcrlin W. 64.
1,2
Baryumsuirat-
fällung aus salz-
sanrer Lösung
100 -l6o
Urankaliuni-
sulfat zum Ver-
gleich
iig
! ist so gering, dass er nicht mit Sicherheit ver-
bürgt werden kann, d. h. die Aktivität de<
' Niederschlages hat in mehreren Wochen keine
' wesentliche Änderung erlitten. Es handelte
I sich also auch hierbei nicht, wie bei den den
I) Ann. d. »'hys. 12, 745, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
17
uiisrigen auch hierin ähnlichen Versuchen des
Herrn v. Lerch um ein Hinüberwandern von
induzierter Aktivität zur Kathode.
Vielleicht Hesse sich durch Elektrolyse
grösserer Mengen von Fangoauszug mittels Platin-
kathoden und Ablösen der Überzüge durch
möglichst geringe Mengen von Säure eine
bessere Konzentration der aktiven Substanz er-
zielen, als durch die Barytniederschläge. Jeden-
falls ist die Beimengung neutraler Stoffe bei
(lern elektrolytisch erhaltenen Produkte eine bei
weitem geringere. Wir haben diesen Weg, der
natürlich ebenfalls die Verarbeitung sehr grosser
Mengen von I'ango erfordern würde, nicht be-
treten.
Die wesentlichen Resultate der chemischen
Behandlung des Fangoschlammes waren dem-
nach:
1. Die Fällung des aktiven Prinzips durch
Chlorbaryum bei Gegenwart von Sulfaten.
2. Seine Abscheidung durch Elektrolyse an
der Kathode.
Da sich nun in derselben Weise Lösungen
indifferenter Salze verhalten würden, denen eine
äusserst geringe Spur einer Radiumverbindung
zugesetzt ist, so widerspricht der chemische Be-
fund der Annahme nicht, dass der aktive Stoff
im Fango das Radium ist.
Es schien uns nun zur Herbeiführung einer
Entscheidung notwendig, die Untersuchung noch
von einer anderen Seite aus zu führen. Wir
machten dabei Gebrauch von den Eigenschaften
iler von den aktiven Stoffen ausgehenden Ema-
nation.
Bekanntlich haben schon die Curies, denen
man ja auch die Entdeckung der induzierten
-Aktivität verdankt, das Gesetz') bestimmt,
nach dem diese vorübergehend durch Kontakt
mit der Emanation von Radium erworbene
Eigenschaft in freier Luft sich verliert.
Es gilt nämlich die Formel:
in der J» die anfängliche Intensität der Strah-
lung (unmittelbar bei Unterbrechung des Kon-
takts mit der Emanation), J die Intensität zur Zeit
/ bedeutet, während a = 4,20 und H^ = 2420",
*^i = 1 800" ist.
.Setzt man y^ = 100 und rechnet y fiir Inter-
valle der Zeit von je 15' aus, so erhält man
<iie Reihe von / = o bis t = 1 20' :
I) Sklodowska Curie, 1. c. \i. Iio.
Da es sich wegen der Gefahr der Infektion
der Beobachtungsräume bei der vorliegenden
Untersuchung durchaus verbot, Versuche an.
Radium selbst vorzunehmen, so haben wir auf
eine Wiederholung der Curieschen Messungen
verzichtet, dagegen in entsprechender Weise
das Verhalten der uns hier interessierenden
aktiven Emanationen, nämlich der des Fangos,
der gewöhnlichen Ackererde und der in der
Boden- und Freiluft enthaltenen festgestellt.
Zu den Versuchen an Fango und Erde
dienten geräumige cylindrische Behälter von
mehr als loo Liter Inhalt, auf deren Boden
25 Kilo trocknen Fangos oder 50 Kilo Acker-
erde gebracht wurden. Durch eine im Deckel
dieser Gelasse angebrachte Bohrung wurde ein
isolierter Draht eingeführt, der einen Bleidraht
oder einen Streifen Goldpapiers trug. Mittels
eines Ruhm kor ffschen Induktors in Verbin-
dung mit einer Leydener Flasche konnte in früher
beschriebener') Weise der Metallstreifen oder
Draht 2 — 3 Stunden lang auf einem Potential von
— 3000 Volt gehalten werden. Die hierdurch
auf ihm erregte induzierte Aktivität war kräftig
genug, um in der ebenfalls a. a. O. dargestellten
Art an dem Zerstreuungselektrometer gemessen
und durch i — 2 Stunden verfolgt werden zu
können.
Auf diese Weise sind die in den folgenden
Tabellen aufgeführten Reihen erhalten. Da die
zusammengehörigen Zahlen gut übereinstimmen,
so ist es erlaubt, die Mittel zu bilden. Die
Reihe der Mittelwerte kann alsdann mit den
Curieschen Zahlen verglichen werden. Es
zeigt sich, dass die Quotienten zweier zugeord-
neter Werte sehr nahe konstant sind, d. h. dass
sich die Reihe der Mittelwerte von der Curie-
schen nur durch eine andere Anfangsintensität
unterscheidet. Dividiert man mit dem Mittel-
werte des gefundenen Quotienten in die Zahlen
der Curieschen Reihe hinein, so ergeben sich
die als „berechnet" bezeichneten Werte.
Man vergleiche hierzu die Schlussreihen der
beiden folgenden Tabellen, aus denen hervor-
geht, dass das Abklingen der durch Fango-
oder Erdemanation induzierten Aktivität mit der
vom Radium herrührenden innerhalb der Fehler-
grenze der Methode übereinstimmt.
(Siehe Tabelle VI und VII.)
Wie wir früher schon mitteilten, haben wir
im Garten bei unserer Wohnung eine grosse
Glocke aus Eisenblech mit ihrem unteren Rande
in die Erde vergraben, so dass sie einen Raum
II niese I^citschr. 3, i^oj, i()02.
Tabelle V.
Abklingen eines durch Radiumemanation aktivierten Körpers nach Curie fiir / =0 bis /— 120
Zeit
0
15
30
45
00
75
90
y
100
92..^
7S,o
62,7
«8.7
3".'»
-7ö
loi
[20
I.).S
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I8
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
Datum
Tabelle VI.
Abklingen eines durch Fangoemanation aktivierten Metallstreifens.
Zeit 15^^ 30* 45^ 60' 75^ 90" 105'
120
24./X.
2s.;x.
26./X.
27 /x.
7 =
fr"
76,0
73.6
76,3
73,8
63.4
64,6
63.4
61,2
5«.5
50,0
49.8
41.9
37.1
3^7
36.0
29.7
28,4
29,0
30,6
23.3
20,9
22,3
21,3
20,5
16,6
18,0
18,0
15.2
12,3
14,1
12,0
Mittel
74,1
+0,8
63.2
50,5
3M
29.4
22,0
«8,3
13.4
lierecha. n. Curie:
A
62,6
+0,6
50,4
+0,1
39,1
—0.7
2y,o
—0,2
22,1
—0,1
16.3
+2,0
11,9
+ '.5
Tabelle VII.
Abklingen eines durch die Emanation von Ackererde (ca. 50 kg) aktivierten Metallstreifens.
'5' 30 45^ 60 . 75' 90'
Datum
Zeit
3/XI.
6./XI.
? =
14,4
14.4
14,4
II, I
12,8
12,0
12,3
-0,3
V.9
lo,..'.
10,4
10,1
+0,3
7,5
^.9
e,2
7,9
+0,3
5.9
4.9
5.4
t),o
-0,6
3.0
3.3
Mittel: !
3.2
Berechn. n. Curie:
A
14,9
-0,5
4,5
-'.3
i) Linear interpoliert.
Datum
Tabelle VIII.
Abklingen eines durch Bodenemanation aktivierten Drahtes.
Zeit 15I 30^ 45^ 60 75^ 9o[ 105'
5./DC.
7-
71.5
57.7
40,5
34,1
20,0
20,6
14,8
10,7
20./IX.
7 =
66,5
54,6
41,1
3',i
21,8
16,2
10,7
8,0
22./IX.
7 =
69. 5
57,6
39.3
32,3
22,4
17,1
12,3
8,7
2./X.
7-'-
64,4
58,3
44,9
32.3
27,5
19,2
13,6
8.7
3/X.
7-
67,5
56,7
40,7
35,0
25,8
18,4
14,0
9,7
Mittel: =
67.9
57,0
43,7
33.0
25.8
18,3
,.«3J
9.2
Nach Curies
Formel berechn.:
64,6
54,6
43,9
34.1
25,8
»9,2
14.2
10,4
A
+3.3
+2,4
—0,2
— «.t
0,0
—0,9
— i.i
—1,2
Tabelle IX.
Abklingen eines durch Freiluftemanation aktivierten Drcihtes.
Datum 1
Zeit
'y-rz
15'
45.4
45.4
45.4
30
36,1
. 39,8_
38,0
45'
25.9
32,2
29,1
60'
75'
90'
105'
8,5
10,6
120'
5./IX.
II./IX.
Mittel: "
21,1
24.4
22,8
16,6
17.8
17.2
»3.2
14,1
6,9
8,4
7.7
Üerechn. n. Curie:
A
44.5
+0,9
37,6
+0,4
30,2
23.5
—0.7
•7,8
-0,6
13,3
+0,8
9,9
+0,7
7,"
+0,6
von etwa */4 cbm abschliesst, dessen Boden
aus Erde gebildet ist. Von oben können durch
ein aufgesetztes Rohr isolierte Drähte einge-
führt werden, die bei vorhergegangener nega-
tiver Ladung die Induktion durch Bodenemana-
tion in hervorragender Weise zeigen. Auch
hier erwies sich das Abklingen der Aktivität
in guter Übereinstimmung mit der Curie sehen
Formel. (Vergl. Tabelle VIII.)
Schliesslich war zu erwarten, dass nun auch
die durch freie atmosphärische Luft erregte
Aktivität, die ja ohne Zweifel auf einen Gehalt
an Bodenemanation zurückzuführen ist, sich dem
gleichen Gesetze fügen würde. Tabelle IX lässt
dies deutlich hervortreten.
(Siehe Tabelle IX.)
Es sei noch bemerkt, dass die Verschieden-
heit der Anfangsintensitäten darauf beruht, dass
die zu aktivierenden Flächen nicht überall von
gleicher Grösse, und der Gehalt an wirksamer
Emanation bei den verschiedenen Versuchs-
gruppen natürlich verschieden war. In der
graphischen Darstellung geben die ausge-
zogenen Kurven den Abfall der durch Radium
induzierten Aktivität nach der Curieschen For-
mel wieder, die Kreuze bezeichnen die den Be-
obachtungen für Fango-, Erd-, Bodenluft- uiui
Freiluft-Emanation entsprechenden Punkte.
Zum Vergleich fügen wir noch das — schon
von Rutherford eingehend untersuchte — Ab-
klingen der durch Thoriumemanation induzier-
ten Aktivität bei, das in der Langsamkeit seines
Verlaufs ein ganz anderes Bild als das für Ra-
dium gültige darbietet. (Tabelle X.)
So weisen sowohl das Ergebnis der chemischen
Untersuchung wie auch die physikalischen Eigen-
schaften der induzierten Aktivität mit Überein-
stimmung darauf hin, da.ss das aktive Prinzip
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
19
Tabelle X.
Abklingen eines durch Thoriumhydroxyd akrivierten Bieidrahtes.
A. Beobachtete Kurve für die Zeit von /^o bis /=62 Stunden.
Zeit
0
'2
I
■'2
4
16
21
42
62
J
40
48
53
59
53
26
18
3.5
1-3
des Fango und derverschiedenen Erdarten höchst-
wahrscheinlich Radium selbst ist. Rechnet man
hinzu, dass nach den Untersuchungen der Herren
Ebert') und Himstedt ) die aktive Emanation,
die entweder direkt dem Boden entnommen
oder aus Quellwasser, in dem sie absorbiert ent-
halten war, durch Einblasen von Luft gewonnen
ist, denselben Kondensationspunkt wie die des
Radiums zeigt, so dürfte ein — zwar indirekter —
Beweis für das Radium als letzte Ursache der
Aktivität der Bodenluft und der der Atmosphäre
für erbracht gelten können.
rkMli
tauten
Wir bemerken noch, dass man Wasser, das
frei von Emanation ist, also beim Hindurch-
pressen von Luft diese nicht in merklicher
Weise aktiv und leitend macht, durch langen
Kontakt mit Fango in wirksamen Zustand ver-
setzen kann. Wir brachten am 23. August 1903
zwei Kilo Fango in einen Beutel aus Pergament-
papier und senkten diesen in i — 2 Liter un-
wirksamen Wassers ein. Am 22. September
trieben wir 1 2 Liter Luft in langsamem Strome
durch das Wasser unter die Glocke des Zer-
streuungselektrometers. Es entstand eine Zu-
nahme der Leitfähigkeit um mehr als das Dop-
pelte, die nach Unterbrechung des Luftstroms
1) U. Ebert, SitzoDgsber. der MUDchener Akademie,
88, I, 1903.
2) F. Himstedt, Berichte <Ut N'aturr. Gesellsrh. /.u
Freiburg i." Br. 14, i86, 1903.
j bestehen blieb. Wurde die Luft in der Glocke
I erneuert und derselbe Versuch gemacht, nach-
I dem das Wasser durch Auskochen von der in
ihm enthaltenen Emanation befi^eit war, so blieb
' die Erhöhung der Leitfähigkeit aus.
I Ohne Zweifel beladet sich in analoger Weise
( das Quellwasser beim Durchsickern durch ak-
I tjve Erdschichten mit Emanation und zeigt dann
I die schon erwähnten von den Herren Sella
! und Pocchettino, J. J. Thomson und Him-
I stedt untersuchten Wirkungen.
An den Nachweis der Radioaktivität, oder
' wie wir sagen wollen, des Radiumgehaltes des
I Fango und anderer Zersetzungsprodukte von
I Gesteinen schliessen sich von selbst noch einige
' Fragen an, auf die wir aufmerksam machen
möchten.') Die eine ist, ob auch in diesen
I Mineralien das Radium mit defti Uran ver-
I gesellschaftet auftritt. Ist das Verhältnis der
I Mengen des Urans zum Radium nur annähernd
' das wie in der Pechblende, so dürfte eine dahin
I zielende chemische Untersuchung des Fango
I nicht ganz aussichtslos sein. Eine andere Frage
I betrifft die mögliche Anwesenheit von Helium
; an solchen Orten, wo radioaktive Emanationen
in besonders kräftiger Weise auftreten. In der
! That ist ja das Helium schon als Bestandteil
' mancher Thermalgase nachgewiesen; es wäre
der Mühe wert, auch in den Gasen der Thermen
von Battaglia danach zu suchen.
Ferner liegt es nahe zu erwägen, welche
I Aussicht etwa ein Versuch der Abscheidung
des Radiums aus Fango bieten würde. Nach
I den Curies ist die Aktivität der Pechblende
von Joachimsthal etwa zehnmal so gross wie die
des Urankaliumsulfats, also nach den oben an-
geführten Zahlen das 1 1 80 fache von der des
Fango. Rechnet man auf eine Tonne Pech-
blende I gr Radiumgehalt, so würden 11 80
l) Die hier angeregten Fragen sowie die am Schlüsse
gegebenen zusammenfassenden Bemerlcungen declcen sich in
vieler Be/iehung mit denjenigen, ra denen Herr Himstedt
in der zuletzt citierten Abhandlung: „Über die radioaktive
Emanation der Wasser- und Ölnuellen", die uns während des
.Abschlusses der vorliegenden Mitteilung zuging, gef&hrt ist.
Die Übereinstimmung ist um so bemerkenswerter, als Herr
Himstedt eine von der unsrigen verschiedene Methode an-
gewendet hat lud in seiner ersten Arbeit — ebenso wie auch
Herr J. J. Thomson — geneigt war, die Quelle der Erd-
bodenemanation anstatt in einem allgemein verbreiteten aktiven
Stoffe in dem Kontakte der Luft mit Wasser zu suchen.
Soweit unsere Untersuchungen bis Anfang September 1903 ge-
führt waren, ist eine kurze Darstellung davon der letzten
Versammlung der British Association in Southport bei
Gelegenheit der Diskussion über Radioaktivität durch HiTrii
Dr. Lecs mitgeteilt.
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20
Physikalische 2^itschrift. 5. Jahrgang. No.
Tonnen Fango erst die gleiche Menge enthalten.
E^ kommt also der aktive Stoff hier in einer
ganz ausserordentlichen Verdünnung vor, und
es ist nur die ungemein empfindliche Reaktion
auf das Elektroskop, die Ionisierung der Luft,
durch die er sich verrät.
Andererseits ist es keineswegs ausgeschlossen,
dass andere dem Fango nach Entstehungsart
verwandte Produkte von Thermalquellen an sich
schon eine weit beträchtlichere Anreicherung
darbieten.
Es scheint wohl statthaft, die bisherigen
Erfahrungen auf dem betrachteten Gebiete in
folgender Weise zusammenzufassen.
Die feste Erdrinde ist die Quelle einer ra-
dioaktiven Emanation, die in gewisser nicht
überall gleicher Dichtigkeit allgemein in der
Bodenluft enthalten zu sein scheint. Von hier
aus dringt sie einerseits durch Diffusion in die
Atmosphäre besonders bei sinkendem Luftdruck
ein und ist daher über dem Lande in grösserer
Konzentration als über dem Meere vorhanden,
andererseits löst sie sich in dem Wasser der
Quellen und. Brunnen und kann diesem ver-
mittels Durchlüftung wieder entzogen werden.
Der Ursprung dieser Emanation ist in einem
verschwindend kleinen Gehalte an Radium in
den verschiedenen Erdarten zu suchen, seine
Gegenwart tritt verhältnismässig deutlich in thon-
hältigen Erden hervor. Gewisse Thatsachen,
wie das Vorhandensein starker Emanation in
Kohlensäureexhalationen und Thermalquellen
und die vergleichsweise starke primäre Aktivität
des aus einer solchen stammenden Fango-
schlammes scheinen darauf hinzudeuten , dass
der Gehalt an Radium mit der Tiefe zunimmt
oder vielleicht in vulkanischen Produkten be-
sonders hoch i.st.
Während des Drucks dieser Zeilen erhalten
wir Kenntnis von zwei Arbeiten, deren Gegen-
stand zu dem der vorliegenden in Beziehung
steht. Die erste (Water Radioactivity by E. P.
Adams, Phil. Mag. 6. S. 563. 1909) bringt den
Nachweis, dass hinsichtlich des Abklingens der
induzierten Aktivität die Radiumemanation mit
derjenigen übereinstimmt, die man aus Leitung.s-
wasser vermittels Durchlüftung gewinnen kann.
Dies Ergebnis ist zu erwarten, da jene Ema-
nation eben die des Erdbodens ist, die in dem
Wa.sser gelöst war. Ferner findet Herr K.
Koehler (Ann. d. Phys. 12, S. 1140, 1903) dass
der Kontakt von Luft mit reinem Wasser,
eine nachwirkende Quelle beider lonenarten
(wie es bei dem Vorhandensein aktiver Ema-
nation der Fall sein müsste) nicht darstellt und
konstatiert den Widerspruch seines Befundes
mit den Ergebnissen von J. J. Thomson .sowie
denen der ersten Mitteilung von F. Himstedt.
Wolfenbüttel, im November 1903.
(Kingegangen 19. N'ovember 1903.)
Über die VerSnderlickkeit* der Grösse b der
van der Wa als sehen Zustandsgieichung mit
der Dichte.»)
V^on J. D. van der Waals jr.
In erster Annäherung, d. h. wenn das Eigen-
volum der Moleküle sehr viel kleiner ist als der
Raum, in welchem sie sich befinden, bedeutet
die Grösse fi der Zustand^leichung von van
der Waals das vierfache Volum der Moleküle
(welche Kugelform haben sollen) oder das halbe
Volum der Deckungssphären; diesen Wert
nennen wir dge,- Van der Waals hat nun
nachgewiesen, dass i einer Korrektion bedarf,
weil die Deckungssphären einander teilweise be-
decken. Zählt man den Raum, welcher zwei
Deckungssphären gemein ist, nur einmal, so be-
kommt man
^ = ^00-33 r-
Auf einem anderen Wege fand Boltzmann
3 il:
8 r
Bis jetzt war noch in keiner dieser Rechnungen
ein Fehler nachgewiesen, so dass man nicht
wusste, ob oder z^ der richtige Wert war.
32 ö
Ich glaube jetzt diese Frage lösen zu können,
van der Waals hat nämlich übersehen, dass
auch die Wand teilweise innerhalb der Deckungs-
sphären fällt und dass dafür auch eine Korrek-
tion angebracht werden muss. Schliesslich
zeigt sich die Korrektion nur abhängig von der
Differenz der Bruchteile, welche angeben, welcher
Teil der Deckungssphären und welcher Teil
einer ebenen Wand innerhalb anderer Deckungs-
sphären fällt. Wegen der Kugelform nämlich
ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Punkt einer
Deckungssphäre innerhalb einer anderen Deck-
ungssphäre fällt, grösser wie die korrespondie-
rende Wahrscheinlichkeit für einen Punkt einer
ebenen Wand.
Eine leichte Rechnung giebt nun
3 ^'x
8 V
den Wert, schon gefunden von Boltzmann,
der aber einer längeren Kalkulation bedurfte.
l) .AusfUIirlich in Arch. Neerl. 8, 285, 19OJ.
(EiDgegangen 19. November 1903..
Einige Versuche über Elektrizitätszerstreuung
in Luft.')
I Von R. Bürnstein.
Die elektrische Leitfähigkeit der Luft hat
sich bei neueren Untersuchungen abhängig von
t) Vorgetragen in <ler Sitzung d. Peutsch. Physik, (ics.
I vom 13. N'ovember 1903.
d = K
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
21
mancherlei Einwirkungen gezeigt, die ihrerseits
wiederum durch örtliche Besonderheiten be-
einflusst erscheinen. In der Absicht, solche
Einzelheiten am hiesigen Orte zu untersuchen,
wurden die im nachfolgenden beschriebenen
Beobachtungen unternommen.
Zu den Messungen diente der bekannte Zer-
streuungsapparat von Elster und Geitel mit
Bernsteinisolierung, hergestellt von O. Günther
in Braunschweig, dessen Gehäuse, Schutzcylinder
und Deckel stets zur Erde abgeleitet wurden.
Um störende Ladungsvorgänge in der Isolie-
rungsvorrichtung zu vermeiden, wurde sorg-
fältig darauf geachtet, dass das Instrument vor
jeder Ablesung eine Viertelstunde lang mit
Ladung desjenigen Vorzeichens versehen war,
welches flir die bevorstehende Messung in Be-
tracht kam. Die vortrefi liehe Isolierung ge-
stattete es, die ohne Zerstreuungskörper etwa
[geschehende Abgabe von Elektrizität zu ver-
nachlässigen und die Beobachtungsergebnisse
durch die Grössen darzustelleii:
E -= 100 log Fo ! V; a = £jis. 0,4343 ( i — n),
worin Vn die in Volt ausgedrückte Ladung des
Elektrometers bei Beginn der Messung be-
deutet, f^ dasselbe 15 Minuten später, ^ die
inzwischen vom Zerstreuungskörper neutrali-
sierte Elektrizitätsmenge, n das Verhältnis der
Kapazitäten des Elektroskopes ohne und mit
Zerstreuungskörper. Dann ist a das übliche
Mass für die Zerstreuung.
Zunächst untersuchte ich die Leitfähigkeit
von Kellerluft. Die Herren Elster und
GeiteP) fanden in der Baumannshöhle die
Elektrizitätszerstreuung neunmal gegen, die
Aussenluft vermehrt, in einem Wolfenbütteler
Keller sechsmal, während von anderen Orten
grössere [München]^) und kleinere [Clausthal
und Zinnowitzi') Unterschiede gemeldet, im
Kalisalzbergwerk bei Vienenburg') sogar eine
geringere Leitfähigkeit als aussen gefunden
wurde. Neuerdings hat Herr Gockel') in Frei-
burg (Schweiz) einen in Süsswasser-Molasse-
Hoden liegenden Keller untersucht und dort
die Leitfähigkeit wenig grösser als im Labo-
ratorium und bedeutend schwächer als in der
freien Luft gefunden; dagegen wies Herr Him-
stedt^) in Freiburg (Baden) fünf- bis sechsmal
stärkere Zerstreuung in der Luft eines seit drei
Wochen verschlossenen Kellers, verglichen mit
Zimmerluft, nach.
Von den meinerseits untersuchten beiden
i) Elster und G'eitel, IDenkschr. d. luftelektr. Komm.
r. d. Veisamml. d. Icartell. Akad.' MOnchen 1903. Diese Zeitschr.
4, 522, 1903.
2) Ebert, Denkschr. d. luftelektr. Komm. f. d. Versamml.
d. kartell. Akad. Göttingen 1902. Diese Zeitschr. 4, 93, 1902.
3) Gockel, Diese Zeitschr. 4, 604. 1903.
4' F. Himstedt, Ber. der Naturf. Ges. Freibur« 18, loi,
1903. Diese Zeit-scht. 4, 482, 1903; Ann. d. Phys. 12, roy, 1903.
Kellern ist der eine gegen 20 cbm gross und
an mein im Berliner Vorort Wilmersdorf ge-
legenes Wohnhaus derartig herangebaut, dass
sein mit Ziegeln belegter Fussboden sowie drei
seiner Seitenwände in dem umgebenden Sand-
boden liegen, während die vierte Seite an das
Haus grenzt und hier durch Treppe und Fall-
thür mit den höher gelegenen Räumen ver-
bunden ist. Leider ist der Luftabschluss von
dieser Seite recht unvollkommen, und ausserdem
trägt die Decke des Kellers, welche in Höhe
des äusseren Erdbodens liegt, zwei mit Venti-
lationsöffnungen versehene Erhöhungen. Diese
Öffnungen, sowie die Eingangstür wurden drei
Tage lang verschlossen gehalten, ehe die Ver-
suche begannen. Die Messungen fanden ab-
wechselnd im Keller und in meinem, im hoch-
liegenden Erdgeschoss desselben Hauses be-
findlichen Arbeitszimmer nahe an dem geöffneten
Fenster statt. Die erste Versuchsreihe vom
24. bis 26. April d. J. zeigte sehr geringe
Unterschiede, sogar etwas kleinere Zerstreuung
im Keller. Eine zweite Reihe vom 12. bis
14. Mai ergab als Mittel:
im Keller .... 0,68 0,56
im Arbeitszimmer . 0,46 0,43
Die Anfangsladungen des Zerstreuungskör-
pers lagen dabei zwischen 210 und 220 V, der
Ladungsverlust in 15 Minuten betrug durch-
schnittlich:
im Keller . . . — 11,4 F + 9,6 T
im Arbeitszimmer — 8,8 F + 7,2 T
Hierauf setzte ich die Messungen im Ge-
bäude der Landwirtschaftlichen Hochschule fort,
und zwar in einem Keller von etwa 19 cbm
Grösse, der mit einer Wand an den äusseren
Boden (feinkörniger Talsand), im übrigen an
Nachbarräume grenzte; der Fussboden ist
gleichfalls mit Ziegeln belegt. Eine Tür, ein
p-enster und ein Ventilationsschacht wurden
vier Tage lang möglichst gut verschlossen ge-
halten, und dann die Messungen ausgeführt
und sogleich im physikalischen Laboratorium
im zweiten Stockwerk der Hochschule un-
mittelbar neben dem offenen Fenster wieder-
holt. Die Mes.sungen vom 15. Mai ergaben:
<t- - a-\-
0,84 0,84
0,64 0,49
Die Ladungsverluste betrugen im Keller
- 1 5 und +15, im Laboratorium - 1 2 und
+ 8 /:
Ganz ähnlich verlief eine im Juli ausgeführte
Beobachtungsreihe, welche noch etwas mehr
Überschuss der Zerstreuung im Keller ergab,
und hieraus darf wohl gefolgert werden, dass
auch in hiesiger Gegend die Luft in Kellern
im Keller . .
im Laboratorium
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22
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
grössere Leitungsfähigkeit hat als in anderen
Räumen. Freilich ist der Unterschied recht
gering, und es bedarf noch weiterer Unter-
suchung, ob vielleicht ein besserer Abschluss
der Keller nach aussen hin und ein weniger
dichter Fussboden grössere Zerstreuungswerte
in der Kellerluft hätten auftreten lassen.
In Ergäazung dieser Versuche wurde nun
Luft aus dem Boden gesaugt und auf Leit-
fähigkeit geprüft. Solche Versuche sind zuerst
von Elster und Geitel') ausgeführt, welche
im ton- und kalkhaltigen Gartenland von
Wolfenbüttel zwischen 16- und 4 mal, in Einzel-
fällen bis zu 30 mal grössere Elektrizitätszer-
streuung durch Bodenluft, wie in reiner Zimmer-
luft fanden. In München massen Ebert und
Ewers ■•') eine auf das 22 fache erhöhte Leit-
fähigkeit der Bodenluft und fanden dabei stets
die Zerstreuung der positiven Ladung etwas
kleiner, als diejenige der negativen. Die in
verschiedenen anderen Gegenden angestellten
Versuche ') ergaben Zahlen, welche zwischen
den genannten und 1,01 für Wilhelmshöhe
(Basalt) liegen; Gockel *) fand in Freiburg
(Schweiz) in einem Boden aus Süsswasser-Mo-
lasse, stellenweise mit Diluvialgeschiebe be-
deckt, etwa dreimal ■ so grosse Leitfähigkeit wie
in Zimmerluft.
Zum Ansaugen der Bodenluft benutzte ich
ein für geologische Zwecke hergestelltes Stahl-
rohr, dessen Höhlung durch einen Stahistab
ausgefüllt wird. An der Aussenseite des un-
teren Endes trägt das Rohr ein Gewinde, dessen
Spitze durch das herausragende Stabende ge-
bildet wird, oben wird durch einen aufge-
schraubten Griff das Rohr verschlossen und
der Stab an seiner Stelle festgehalten. Ist das
Rohr in den Boden geschraubt, so kann nach
Abnehmen des Griffes ein zweites Rohr gleicher
Art mittels passender Gewinde an das erste
gesetzt und eine Tiefe von 2 m erreicht werden.
Entfernt man dann den inneren Stab und setzt
ein Schlauchstück an das obere Rohrende, so
liefert der Apparat in Verbindung mit einer
Flasche, aus welcher Wasser ausfliesst, Boden-
luft, und zwar aus der unmittelbaren Umgebung
des unteren Rohrendes; denn das Ganze ist
so glatt in die Erde gebohrt, dass ein Fest-
treten oder Angiessen nicht erforderlich ist.
Diese Vorrichtung, deren Benutzung ich der
Freundlichkeit meines Kollegen, des Herrn Pro-
fessor Grüner, verdanke, wurde im Hofe der
Landwirtschaftlichen Hochschule, nahe bei dem
vorerwähnten Keller benutzt, um mehrere Glas-
flaschen von etwa je io_Liter Inhalt mit Boden-
i) Elster und Geitel, Diese Zeitschr. 3, 574. 1902-
z) Ebert und Ewers, Diese Zeitschr. 4, 162, 1902.
31 Zusammengestellt bei Elster und Geitel, vgl. Citat
aus IQO?.
4j A. Gockel, Diese Zeitschr. 4, 604, 1903.
luft aus I bis 2 m Tiefe zu füllen. Auch hier
besteht der Boden aus feinkörnigem, steinfreiem,
sogenanntem Talsand.
Zur Untersuchung der Luft diente ein Glas-
cylinder von etwa 12 Liter Inhalt, 18 cm Durch-
messer und 47 cm lichter Höhe, der aufrecht
stehend oben und unten mit luftdicht scfalies-
senden und je einen Stopfen tragenden Deckeln
versehen, sowie innen mit Drahtnetz ausge-
kleidet war. Jeder der Stopfen enthielt ein
Glasrohr zum Ein- und Ausfüllen der Luft,
ferner eine Drahtleitimg, welche unten dauernd
die- Erdleitung für das Drahtnetz und das Ge-
häuse des Zerstreuungsapparates bildete, oben
nach Bedarf die Ladung des Zerstreuungskör-
pers ermöglichte. In diesem Cylinder war der
Zerstreuungsapparat ohne Schutzcylinder und
Deckel aufgestellt und konnte durch das Draht-
netz hindurch beobachtet werden. Durch ein
Bleirohr von etwa 3 m Länge war der Ver-
suchscylinder mit der Wasserluftpumpe ver-
bunden. Mit deren Hilfe wurde am 5. Juni
der Cylinder bis auf etwa 90 mm Quecksilber-
druck entleert und sodann mit Bodenluft ge-
füllt, die unmittelbar vorher aus dem Boden
entnommen war und deren Raum in den
Flaschen durch Wasser ausgefüllt wurde. Zu
den nachfolgenden Messungen wurde dem Zer-
streuungskörper jedesmal eine Ladung von
nahezu + oder — 200 V erteilt. Die Zer-
streuung wird angegeben durch die Grösse a,
daneben in Klammern durch die Anzahl der
in einer Viertelstunde neutralisierten Volt. Es
fand sich :
3.71 (70 V)
am 6. Juni . ' . . 4^68 (84 V) —
"j Stunde später — 4,84 (88 /-')
am 8. Juni ... — 2,56 (62 V)
, 2 Stunde später 2,62 (5 1 V)
An den folgenden Tagen nahmen die Beträge
stetig ab, und die mit Ausnahme des 7., 9.
und 14. bis zum 20. Juni täglich ausgeführten
Messungen von a- und a+ lassen erkennen,
' dass die Leitfähigkeit zuerst erheblich vermehrt
I war und am ersten Tage noch stieg, dann aber
langsam sank, bis nach etwa zwei Wochen der
! gewöhnliche Wert für Zimmerluft mit a = 0,2
bis 0,3 (5 bis 6 F) wieder erreicht war. Die
I grösste beobachtete Leitfähigkeit der Bodenluft
: erwies sich etwa 20 mal so gross, als diejenige
der Zimmerluft. Dies ganze Verhalten ent-
' spricht den vorher genannten, in München ge-
• wonnenen Beobachtungen. Ob hier auch Uni-
polarität in der Bodenluft herrscht, kann aus
j den Einzelmessungen nicht entnommen werden,
i weil in den dazwischen liegenden beträchtlichen
, Zeiten zweifellos erhebliche Änderungen der
a—
! am 5. Juni ... —
1V2 Stunde später 5,54 (95 V)
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Physikalische Zeitschrift." 5. Jahrgang. No. i.
23
Leitfähigkeit stattfanden. Vereinigt man aber
die ersten 6 (5. bis 12. Juni] und die ersten
12 (5. bis 20. Juni) Beobachtungstage zu Mittel-
werten, so findet sich:
a- «4-
Durchschnitt
der ersten 6 Tage 2,71 (52 V) 2,68 (47 V)
Durchschnitt
der ersten 12 Tage 1,61 (31 V) 1,39 (28 V)
Da an den einzelnen Tagen immer abwech-
selnd mit positiver oder mit negativer Ladung
begonnen wurde, beziehen sich die Mittelwerte
nahezu auf den gleichen Zeitpunkt und können
in der That dahin gedeutet werden, dass in
der untersuchten Bodenluft eine stärkere Zer-
streuung der negativen Elektrizität stattfand.
Am 22. Juni wurde der Versuch nochmals
begonnen. Bodenluft aus i m Tiefe an der
nämlichen Stelle entnommen und in den Ver-
suchscylinder gebracht, lieferte folgende Zer-
streuungswerte:
a— fl-(-
ara 22. Juni ... — 4,53 (80 V)
','2 Stunde später 6,02 (98 P') —
am 23. Juni . . . 5,07 (92 V) —
'2 Stunde später — 5,08 (88 V)
Hierauf wurde der Versuchscylinder mit
Zimmerluft ausgespült und von neuem mit Boden-
luft gefüllt, die am Vortage aus etwa 1,70 m
Tiefe gesogen und in einer Glasflasche aufbe-
wahrt war. Es wurde zunächst nur die Zer-
streuungsgeschwindigkeit positiver Ladungen ge-
messen, um den zeitlichen Verlauf einigermassen
ununterbrochen zu verfolgen, und dabei ergaben
sich Werte, die mit <if = 4.78 (87 V) beginnend,
innerhalb dreier Stunden bis «+==6,87 (99 V)
stiegen. Bei derselben Füllung des Cylinders
wurde am 24. Juni «4. = 6,62 (96 V) und vier
Stunden später a+=6,88 (loi '0, am 25. Juni
(j+=5,ii (78 V) gefunden.
Die hierauf neu in den Cylinder gefüllte
Bodenluft hatte sich drei Ts^e lang in den Glas-
flaschen befunden, zeigte aber auch hoch deut-
lich vermehrte Leitfähigkeit, namentlich für ne-
gative Elektrizität. Es Hess also auch dieser
zweite Versuch erkennen, dass die aus dem
Boden geholte Luft an Leitungsfähigkeit zuerst
noch zunahm, und dass die Negativzerstreuung
überwog- Der erreichte Maximalwert betrug
hierbei fast das 3ofache der für Zimmerluft er-
mittelten Grösse.
Schreibt man diese Erscheinungen dem Ein-
fluss der auf die Keller- und Bodenluft wirken-
den Erdmassen zu, so erscheint es denkbar,
die wirksame „Emanation" des Bodens auch
im Grundwasser zu finden. Demgemäss
untersuchte ich den Einfluss des Wassers, wel-
ches einer in Wilmersdorf neben dem Hause
stehenden Pumpe entnommen war, auf den
Zerstreuungsäpparat. Durch vorausgehendes
Abpumpen wurde das in der Röhre befindliche
Wasser entfernt und mit dem hierauf ausfliessen-
den Wasser Fliesspapierstreifen^benetzt,* die so-
gleich an die Innenseite des Schutzcylinders
gelegt wurden. Der nach oben durch den Deckel
abgeschlossene Innenraum dieses Cylinders und
somit die unmittelbare Umgebung des Zer-
streuungskörpers erfüllte sich nun mit dem
Dampf jenes Wassers. Es gelang aber nicht,
eine deutliche Änderung der Zerstreuungsge-
schwindigkeit hierbei zu bemerken.
Um auch an der zweiten Beobachtungsstelle
eine etwaige Beeinflussung der Versuche durch
das Grundwasser zu berücksichtigen, setzte ich
dort die Beobachtungen fort. Drei Glasgefässe
wurden mit durchbohrten Stopfen und je zwei
Glasröhren so eingerichtet, dass Luft in kleinen
Blasen hindurchgesaugt werden konnte und dabei
insgesamt eine Wasserschicht von 90 cm durch-
laufen musste. Diese Gefässe wurden mit dem
' zu untersuchenden Wasser gefüllt, der Versuchs-
cylinder durch die Wasserluftpumpe auf 80 bis
100 mm Quecksilberdruck (bei Untersuchung
des Brunnenwassers auf 40 mm) evakuiert und
hierauf mit Zimmerluft gefüllt, welche langsam
in kleinen Bläschen durch die Wassergefässe
perlte. Es ergab sich durchaus keine Zunahme
; der Zerstreuungsgeschwindigkeit, gleichviel ob
die Gefässe mit Leitungswasser gefüllt waren
oder mit dem Wasser einer Pumpe, in deren
. unmittelbarer Nähe die vorher erwähnten Luft-
proben aus dem Boden entnommen waren.
: Ebenso verliefen Versuche, bei denen der Ver-
suchscylinder einerseits mit der Pumpe, anderer-
seits mit den Wassergefässen verbunden war
■ und Luft bis zur Dauer von zwei Stunden hin-
durchgeführt wurde. Ihre Leitungsfähigkeit unter-
' schied sich nicht merklich von den vorher und
nachher gemessenen Beträgen.
Während diese letztere Wahrnehmung mit
den Angaben von Himstedt') nicht überein-
I stimmt, verlief ein anderer Versuch hier genau
so, wie bei diesem und einigen anderen Be-
obachtern, nämlich die Vermehrung der Leit-
fähigkeit von Luft, die mittels eines Wasserge-
bläses in sehr innige Rerühnmg und Mischung
I mit Wasser gebracht wird. Von J. J. Thom-
I son^j, Pocchettino und Sella*), Ebert*) und
Himstedt wird berichtet, dass auf solche Art
die Leitfähigkeit bis auf den zwanzigfachen
(Thomson) Wert gesteigert werden kann. Bei
Thomson erscheint diePositivzerstreuung grösser,
I bei den anderen Beobachtern wird ein solcher
I l) Himstedt, 1. c, S. 105; Ber. d, Naturf.-Ges., Freiburg
. 14, 181, IQ03.
2) J. J. Ttiomson, Proc Cambr. Phil. Soc. 11, 505,
{ 1901 — 1902: Phil. Mag. (6) 4, 352, 1902.
I 3) A. Pocchettino und A. Sella, Reud. Line. ($) 11,
I f>;i 527. «902-
4) H. Ebert, Mönch. Sitzber. 88, 133, 1903.
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24
Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. i.
Unterschied nicht angegeben. Es wurde nun
an derselben Wasserleitung, die zu den eben
beschriebenen und negativ ausgefallenen Ver-
suchen das Wasser geliefert hatte, eine Geiss-
1 ersehe Wasserluftpumpe angebracht und mit
ihrem Saugrohr eine Bleiröhre von 3 m Länge
verbunden, die zu dem vorher beschriebenen
gläsernen Versuchscylinder führte und aus dessen
oberer Zuleitung die Luft heraussog. Der un-
tere Teil der Geisslerpumpe war mittels Stopfens
luftdicht in eine Glasglocke von etwa 3,5 Liter
Grösse geführt, welche in einer flachen Glas-
schale stand, so dass das aus der Pumpe in
die Glocke tretende Wasser über den Rand der
Schale abfloss. Vom Oberteil der Glocke führte
ein zweites Bleirohr die in der Glocke zusammen-
gedrückte Luft nach dem unteren Zuleitungs-
rohre des Versuchscylinders. Es war also die
in den Apparaten (Versuchscylinder und Glocke)
eingeschlossene Luft in dauerndem Kreislauf
und wurde dabei in der Pumpe sehr innig mit
beständig erneuertem Wasser gemischt.
Ein mit dieser Vorrichtung ausgeführter Ver-
.such lieferte folgende Zahlen. Nachdem alle
Apparatteile miteinander verbunden waren, be-
trug im Cylinder die Zerstreuung der jetzt darin
befindlichen Zimmerluft:
a— a-\.
0,29 (7,5 r) 0,2s {7 V)
Als hierauf ohne sonstige Änderung die
Pumpe anderthalb Stunden in Gang gewesen
war, fand sich:
a- rt+
2.38(49.5'')
eine halbe Stunde später 3,44(63!')
am folgenden Tage . 4, 1 1 (70 ' ') —
eine halbe Stunde später — 3.39(57.5')
noch eine halbe Stunde
später 3.67(63/)
noch eine halbe Stunde
später - 3,00(53 V)
Also Zunahme der Leitfähigkeit auf ungefähr
das Zehnfache des Anfangswertes, Erreichung
des Höchstbetrages am zweiten Tage, und an-
scheinend etwas .stärkere Vermehrung der Ne-
gativzerstreuung.
Ein zweiter Versuch verlief an einem an-
deren Tage ganz ähnlich; die Pumpe wirkte
eine halbe Stunde lang und hob die Leitungs-
fähigkeit auf den drei- bis vierfachen Wert.
Um diesen Vorgang weiter zu verfolgen,
wurde nun versucht, durch inniges Berühren
und Mengen der Luft mit Wasser auch auf än-
dere Weise die gleiche Wirkung zu erzielen.
Eine gläserne Flasche von etwa i Liter Inhalt
wurde mit doppelt durchbohrtem Stopfen, Zu-
flussrohr und Heber versehen. Durch das Zu-
flussrohr und einen Schlauch wurde aus der
Wasserleitung beständig Wasser zugeführt, durch
den lieber ebensoviel entfernt, so dass eine
fortwährend erneuerte Wassermenge von etwa
200 bis 300 ccm sich in der Flasche befand.
Durch kräftiges Schütteln mit den Händen
brachte man die in der Flasche vorhandene Luft in
innige Berührung mit dem Wasser und sog, als
diese Bewegung 20 Minuten gedauert hatte, die
Luft in den Versuchscylinder. An einem an-
deren Tage wurden drei Literflaschen zu etwa
einem Viertel mit Wasser gefüllt, fest verschlossen
und nun anderthalb Stunden lang in einer für
chemische Zwecke gebauten Schüttelvorrichtun<r
lebhaft bewegt. In den Versuchscylinder über-
geführt, bewirkte die aus diesen Flaschen kom-
mende Luft ebensowenig eine vermehrte Zer-
streuungsgeschwindigkeit, wie das in dem vorifjen
Versuche geschehen war.
Mehr F)rfolg brachte ein anderes Verfahren.
Eine Glasflasche von nahezu 10 Litern Inhalt
wurde mit doppelt durchbohrtem Kork, Zufluss-
und Heberrohr versehen ; das Zuflussrohr endete
dicht unter dem Kork und trug hier mittels
eines kurzen Stückes Kautschukschlauch ein in
senkrechter Stellung befindliehes Messingrohr
von etwa i cm Weite und 5 cm iJlnge, in dessen
Wand nahe über dem verschlossenen unteren
Ende zwölf feine (Öffnungen gebohrt waren.
Wurde das Zuflussrohr mit der Wasserleitung
verbunden, so konnte man in zwölf dünnen
Strahlen Wasser in die Flasche treten und gleich-
zeitig durch das Heberrohr eine ebenso gro.sse
Wassermenge ausfliessen lassen. Der stationäre
Zustand war leicht zu erreichen durch passende
Höhenlage des äusseren Heberendes, welches
mittels eines Schlauches an das im Stopfen be-
festigte Heberrohr angesetzt war. Der Wasser-
spiegel wurde in nahezu gleichbleibender Höhe
erhalten, so dass die Austrittsöflhungen des
Wassers sich etwa 15 bis 20 cm darüber be-
fanden und die Strahlen teils die Wasserfläche,
teils auch die innere Glaswand trafen. Auch
hier war also die Luft der Flasche mit fort-
während erneuertem Wasser in Berührung, und
wenn nach etwa zweistündiger Einwirkung diese
Luft in den Versuchscylinder übergeführt wurde,
fand man daselbst die Zerstreuungsgeschwindig-
keit gegen vorher auf den zwei- bis dreifachen
Wert erhöht. Dabei schien die negative Ladung
verhältnismässig rascher als die positive zerstreut
zu werden.
Zusammengefas.st lauten die Ergebnisse dieser
Versuche also: Durch Berührung mit Wa.sser
konnte die Leitungsfähigkeit der Luft nicht merk-
lich beeinflusst werden, solange eine abge-
schlossene, begrenzte Wassermenge zur Wirkung
kam. Wenn aber eine fortwährend erneute
Wassermasse auf die Luft wirkte, wuchs deren
Leitfähigkeit deutlich.
Dies sowie die grosse Leitfähigkeit der
Bodenluft lassen die Meinung zu, dass in dem
untersuchten Wasser die ,, Emanation", welcher
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
25
man die beobachteten Wirkungen zuzuschreiben
pflegt, in sehr geringer Menge vorhanden ist,
dass sie an Isuft abgegeben werden kann und
in dieser merkliche Änderungen erst hervor-
bringt, nachdem die Luft mit einer ausreichend
grossen Wassermenge in Berührung war.
Ausdrücklich sei noch bemerkt, dass eine
Beeinflussung der Versuche durch Radium oder
eine ähnliche Substanz ausgeschlossen ist, denn
dergleichen Körper sind in meinem Laboratorium
noch niemals benutzt worden.
Berlin, Landwirtschaftliche Hochschule.
(Eingegangen 23. November 1903.]
Über eine einfache Methode zur Erzeugung
synchroner Rotationen an zwei entfernten
Stationen unter Verwendung des Frequenz-
zeigers von R. Hartmann-Kempf.')
Von A. Korn.
Für die telegraphische Übertragung von
Photographien, Halbtongravüren, Handschriften.
Zeichnungen u. s.w. wird es wohl stets von grösster
Bedeutung sein, zwei synchron rotierende Walzen
auf den beiden Stationen (Gebe- und Empfangs-
station) zur Verfügung zu haben. Bei Hand-
schriften und Zeichnungen kann man sich, bei
Verwendung von zwei Leitungsdrähten, von der
Synchronismusvorrichtung unabhängig machen
(man vgl. z. B. das Prinzip des Gray sehen
Telautographen) , für Photographien und Halb-
tongravüren dürfte aber eine solche Einrichtung
stets eine notwendige Vorbedingung sein.
Zur Übertragung von Photographien und
Halbtongravüren wird man wohl stets das Bild
in eine grosse Zahl kleiner Flächeuelemente zu
zerlegen haben, welche einzeln telegraphisch
übertragen werden mü.ssen, und zwar so, dass
nicht nur die Tönung jedes Elemente.s, sondern
auch die relative, geometrische Lage je zweier
Elemente richtig wiedergegeben wird. Im Besitze
synchroner Rotationen an den beiden Stationen
wird man während jeder Umdrehung der Walzen
je eine Zeile des Bildes übertragen können,
deren Höhe der Höhe der gewählten Flächen-
elemente entspricht; während jeder Umdrehung
wird man zweckmässig beide Walzen in der
Achsenrichtung um die Zeilenhöhe verschieben,
so dass sich die einzelnen Zeilen schrauben-
förmig um die Walzen lagern und allmählich
das ganze Bild zusammensetzen.^)
1) Bei der Ausarbeitung dieser Methode, sowie bei
meinen telephotographischen Versuchen, über deren Fort-
schritte ich gleichfsdls demnächst in dieser Zeitschrift be-
richten werde, wurde ich von meinem Assistenten, Herrn
G. Will, in dankenswertester Weise unterstützt.
2) In früheren Zeiten ist an Stelle der synchronen Rota-
tionen die Verwendung synchroner Pendel zur Erreichung
desselben Zweckes vorgeschlagen worden und auch zur Aus-
' Das Problem zerlegt sich in zwei Teile,
' einmal müssen die beiden Walzen in gleicher')
Umdrehungsgeschwindigkeit erhalten werden,
soweit dies praktisch möglich ist, und zweitens
muss durch Korrekturen nach nicht zu langen
Zeitintervallen verhindert werden, dass die
praktisch unvermeidlichen kleinen Fehler sich
zu merklichen Fehlern addieren. Die tech-
nischen Mittel, um diese Aufgaben zu lösen,
I sind zwar im Prinzip vollständig bekannt;
I immerhin dürfte die vorliegende Zusammen-
[ Stellung zur Erreichung des gewünschten End-
I Zweckes wegen ihrer Einfachheit und relativen
1 Billigkeit von Interesse sein, vor allen Dingen
aber dadurch, dass sie — gegenüber vielen
anderen Vorschlägen — praktisch ausgeführt ist
und thatsächlich durchaus zweckentsprechende
Resultate geliefert hat.
I. Methode zur Erzeugung gleichförmiger
Rotationen mit bestimmter Geschwindig-
keit.
Die gleichförmigste Rotation besitzt un-
zweifelhaft der Elektromotor, und zwar von
Gleichstrommotoren der Nebenschlussmotor.
Damit der Einfluss der äusseren von dem Motor
zu leistenden Arbeiten vernachlässigt werden
kann, muss die Leistung des Motors ent-
sprechend gross gegen die zu der Walzen- und
Ankerbewegung erforderliche Leistung gewählt
werden. Für unsere Zwecke genügte ein halb-
pferdiger Motor vollständig, selbst dann noch,
wenn derselbe gleichzeitig zur Umformung von
220 Watt in Wechselstrom verwendet wurde.
Zur Messung und Einstellung der Geschwindig-
keit wurde jeder Motor mit Schleifringen zur
Abnahme von Wechselstrom versehen und dieser
zu je einem Frequenzzeiger von Hartmann-
K e m p f '') g efiihrt. Dieser Frequenzzeiger (Fig. i )
beruht bekanntlich auf dem Prinzip , dass von
einer Reihe abgestimmter Federn diejenige
durch einen von Wechselstrom gespeisten Elektro-
magneten zu starkem Mitschwingen gebracht
wird, deren Schwingungszahl mit der Frequenz-
zahl des Wechselstromes in Resonanz ist.
nihrung gekommen (man vgl. das Prinzip des Casellischen
Pantelegraphen); das (im Prinzip wohl auf Bake well zurück-
gehende) Verfahren der synclironen Rotationen hat dem-
gegenüber die beiden Vorteile* der Zeitersparnis und der
Gleichförmigkeit der Bewegungen.
1) Unter der Annahme, dass die Walzen gleichen Durch-
messer haben; im anderen Falle muss, damit die Richtigkeit
des Bildes gewahrt wird, die Umdrehungsgeschwindigkeit
dem Walzendurchmesser umgekehrt proportional sein. Die
Walze mit grösserer Umdrehungsgeschwindigkeit muss dann
nach jeder Umdrehung um die Differenz der Umdrehungs-
zeiten aufgehalten werden. Ich erwähne dies schon an dieser
Stelle, weil bei der vorliegenden Methode thatsächlich —
ähnlich wie bei dem Bandot-System — durch die Ver-
wendung nicht völlig gleicher Umdrehungsgeschwindigkeiten
die Korrekturvorrichtung vereinfacht wird.
2) R.Hartmann-Kempf,E.T.Z. 1901,5.9. Diese Zeit-
schrift 3, 546, 1901 ; diese Frequenzzeiger werden von der Firma
Hartmann & Braun, Frankfurt a/M.-Bockenheim, hergestellt.
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26
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
%• ^-
99 100 101
y
c: D
Qb
n
0Dt.
D
>^
D
93%
1
99 rt 1
I
1
100
In Fig. I stellen »/, , % und % drei solche
Federn dar, welche bezw. die Schwingungs-
zahlen von 99, 100 und lOl haben, x^ und x^ die
Klemmschrauben zur Zuführung des Wechsel-
stromes, der durch die Wickelung v den aus
Transformatorblechen bestehenden Eisenkern//
umkreist. Die Skizzen «, ß, y, 6 stellen die
Vorderansicht der in Thätigkeit gesetzten
Federn') bei aufgesetztem Gehäuse dar, bei
den Frequenzzahlen 99, 99V4f 99 Vj. JOO. Mit
Hilfe eines Widerstandes zc» im Nebenschlüsse
des Motors kann die Frequenzzahl leicht auf
'('1 Proz. genau eingestellt werden; durch auto-
matische Einstellung wird fraglos noch eine
wesentlich höhere Genauigkeit erzielt werden
können, im besonderen, wenn die den Motor
.speisenden Spannungen sehr konstant sind (wie
z. B. bei Verwendung von Akkumulatorenbatte-
rien). Erhält man durch Regelung des Wider-
standes Tf» fortwährend das Bild 6, so ist man
(bei einem zweipoligen Motor) sicher, dass der-
selbe bis auf '4 Proz. genau 3000 Umdrehungen
in der Minute macht.
In Fig. 2 ist die Schaltung des Motors und
des Regulierapparates schematisch dargestellt.
Es sind darin ßt Bi die Gleichstrombürsten,
C der Kollektor des Motors, S^ Si die Schleif-
ringe, b\ bi die Bürsten zur Abnahme des
Wechselstromes, R ein Vorschaltwiderstand für
den PVequenzzeiger H & B, Wa der Anlasswider-
stand des Motors, w« der Regulierwiderstand
im Nebenschluss.
2. Korrektur des Synchronismus.
Zur Vereinfachung der Korrektur werden, wie
wir bereits in der Anmerkung i, S. 25, rechte
Spalte angedeutet haben, die Geschwindigkeiten
der Motoren auf den beiden Stationen ein wenig
voneinander verschieden gewählt. Auf der einen
I) Die in Bewegung befindlicheo Federn sind schraffiert.
'^-Hvw^
Station (I) wählen wir die Frequenzzahl 99 ''2,
auf der anderen Station (II) die Frequenzzahl
100 V2- Die Vereinfachung der Korrektur be-
steht jetzt darin, dass die Regulierung nur in
einer Richtung erforderlich ist: Die schneller
rotierende Walze muss nach jeder Umdrehung
/ I ^
um ( + e ) der Umdrehungszeit aufgehalten
werden, wo t den positiven oder negativen,
relativen S>nchronismusfehler vorstellt.
In Fig. 3 stellen Ai bezw. A2 die beiden
Walzenachsen auf den beiden Stationen dar.
Dieselben sind bezw. mit den Motorachsen
zwangläufig so gekuppelt, dass sie je nach
Wunsch eine Umdrehung in 1, in 5 oder in
20 Sekunden') machen. Die Achse A2 sei die
um I Proz. rascher rotierende. Sie wird nach
jeder Umdrehung, die etwa eine Sekunde sei,
um etwa -- Sekunde durch ein Häkchen an
100
dem Hebel /t, aufgehalten, welcher die Nase/
an der Walze r^ ergreift. Diese gleitet auf der
Achse A.^ mit sanfter Reibung, welche aber
doch gross genug ist, um unmittelbar nach dem
Freiwerden der Nase/ die Walze r» mit voller
Geschwindigkeit mitzunehmen. (Eine Regulier-
vorrichtung für die Grösse der Reibung
ist zweckmässig.) Das Freiwerden der Nase /
tritt ein , sobald ein ganz bestimmter Punkt ^/,
der Walze rj (bezw. ^/j auf r2) an dem Punkte
/i des Hebels //| (bezw. an dem Punkte /2 des
Hebels «2) anlangt, und zwar dadurch, dass in
jenem Momente ein Stromstoss von Station I
nach Station II geht und den Hebel //, abreisst.
l) FUr die Zwecke, zu denen die synchronen Rotationen
gebraucht wurden, waren diese TransmissionsverhSltnissc
( - , , ) besonders geeignet; doch könnte man
V50 250 loocy ** *
' natürlich ebenso leicht andere Transmissionsverhältnisse ver-
wenden.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
27
&iocXÄ^'M/ ^
<^iA..<xXu/t Joi^ ÖIVtA^^-VOVvU/VWVW^
i;^
Die Thätigkeit des Telegraphierens muss
also nach jeder Walzenumdrehung für eine
kleine Zeit (etwa 2 Proz. der Umdrehungszeit)
unterbrochen werden; abgesehen von dieser
kurzen Zeit ist die Linie L für die Telegraphier-
ströme frei. In Fig. 3 gehen diese Ströme z. B.
von dem positiven Pole der Batterie £, durch
den Uraschalthebel «j, den Kontakt >ti, die
Linie L, den Umschalthebel «3, den Kontakten
den Empfangsapparat ^ zur Erde, durch den
Kontakt >&2, den Umschalthebel »2 zum negativen
Pol der Batterie £. Während dieser Zeit hält
der durch einen der Batterie e entnommenen
Ruhestrom bethätigte kleine Magnet »t-i den
Hebel ä, fest, auch dann noch, wenn der an
der Walze r^ angebrachte Nocken ds (der so
angebracht ist, dass d^ an dem Punkte t^ immer
ein wenig früher — etwa i Proz. der Umlaufs-
zeit früher — anlangt als ^, bezw. d^ an /j
und /j) den Umschalthebel Uj von Ci nach c^
hebt. In diesem Augenblicke ist der Empfangs-
apparat g- ausgeschaltet , die Station II für die
Korrektur des Synchronismus bereit. Dieselbe
erfolgt nun, wenn di (^/j)') den Punkt ^, [t-i)
passiert; dadurch wird ein den früheren Strömen
entgegengesetzter Strom nach Station II ge-
sandt, der Hebel A2 abgehoben, dadurch der
von e gespeiste Ruhestrom unterbrochen, der
Magnet m-x ausser Thätigkeit gesetzt, und die
Feder /, reisst den Hebel ä^ ab.
Der Synchronismus ist hergestellt, die Tele-
graphierthätigkeit für die nächste Umdrehung
beginnt.
Indem man eine grössere Anzahl Stationen
II, III, IV . . . in derselben Weise, wie die
Station II anordnet, kann man von einer Station I
aus in genau derselben Weise die Rotationen
der Walzen auf allen jenen Stationen mit der
Rotation der Walze rj synchron machen.')
i) Motoren, wie sie fUr die obige Methode geeignet
sind, liefert die Firma Fabins Henrion, Nancy, die Fre-
quenzzeiger die Firma Hartmann & Braun, Frankfurt a/M.-
Bockenheim; die (Sclineckennid-)Tr.insmissionen von den Mo-
toren zu den Walzen die Firma J. Neher, Söhne, München;
die Kosten jeder Station belaufen sich auf etwa 400 Mark.
(Eingegangen 22. November 1903.)
: Die Wirkung eines Kreisels auf die Rollbe-
wegung von Schiffen.
Von H. Lorenz.
I Herr Ingenieur O. Schlick in Hamburg,
I dem man die Ausgestaltung des für die Ozean-
I Schiffahrt so wichtigen Massenausgleiches von
mehrkurbligen Maschinen') verdankt, machte
I den Verfasser vor einiger Zeit auf eigentüm-
I liehe, einer starken Dämpfung analoge Wirkungen
' eines Kreisels auf die Rollbewegung von Schiffs-
modellen aufmerksam. Da diese Erscheinung
I meines Wissens in der Litteratur bisher nicht
I behandelt wurde, so dürfte der nachstehende
I Versuch einer Theorie derselben vielleicht einiges
I Interesse beanspruchen.
Wir betrachten die folgende, dem Schlick-
' sehen Modelle entsprechende Anordnung: In
, einem Schiffe befindet sich ein Schwungring
(Kreisel), dessen Achse AA vermittels eines
l) T) ist in Wirklichkeit dieselbe Walze, wie ri und
wurde in der Skizze nur der besseren Übersicht halber etwas
kleiner gezeichnet, damit die beiden L'msch.ilthebel »1 und »2
getrennt sichtbar werden.
i) Siehe hierüber u. a. Lorenz: „Technische Physik 1,
Techn. Mechanik starrer Systeme", Manchen 1902, 543, sowie
desselben Verfassers „Dynamik der Kurbelgetriebe", Leipzig
1901.
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28
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
Fig. I.
Fig. 2.
Rahmens um horizontale Zapfen CC in der
Symmetrieebene des Schiffes drehbar ist,
Fig. I und 2. Der Kreisel habe das Träg-
heitsmoment öo um die Rotationsachse AA, um
eine senkrecht dazu stehende, z. B. die Achse
HB, welche in der Symmetrieebene des Schiffes
bleibt, das Trägheitsmoment ö. Dann ist, wenn
wir uns der Einfachheit halber die Gesamtmasse
im Schwungring konzentriert denken, also vom
Rahmen absehen,
2Ö
Öq oder 6 = 6*0
2
(i)
Vermöge der Befestigung im Schiffe wirken
nun auf den Kreisel die Momente 3){«, SDJt,
3)Jc, um die Achsen AA, BB, CC, denen die
Winkelgeschwindigkeiten Wa, '"^'b, «v mit den
Trägheitsmomenten ö„ = ö», Ob = 9^ = 0 ent-
sprechen mögen. Alle diese Grössen sind durch
die Eulerschen Gleichungen verknüpft,
welche für unseren Fall lauten
SDJo = On 7 ■ -\- (Ot 0,) Wl. 7Vc == ©o
dt
Wh = Qh -,-' + {ßr— 0<l) IL'c 71',.=
at
£, (dzuh . \
W l - tUcWaj
dlVa
dt
\di
d'Wc
dt
9){,= e, "--""l + (ö, _ 04 r„, „,„ =
(2)
^^^7t"''"''"\
Handelt es sich nun, was wir für die Folge
stets voraussetzen wollen, nur um kleine Aus-
lenkungen V der Symmetrieebene des Schiffes
sowie (p der Kreiselachse aus der Vertikalen,
so ist nach Fig. i und 2
df\) d(f>
7i'l, = ,. , Wc =
(3)
dt ' "' dt
Weiterhin nehmen wir an, dass die Winkel
geschwindigkeit tv^ des Kreisels um seine Ro
tationsachse etwa durch Elektromotoren kon- 1
stant erhalten werde und setzen mit
lOa = 7t'0 ,
dw«
dt
o , 9)i« = o . . (4)
Von den anderen Momenten wird 3W» durch
die Achse CC vom Schiff auf den Kreisel, bezw.
umgekehrt übertragen. Bedeutet demnach f)c
das sogenannte aufrichtende Moment des
Schiffes (worin Z> das Deplacement und c die
Metazenterhöhe bezeichnet), so ist mit dem
Trägheitsmoment y des Schiffes um die Längs-
achse durch den Schwerpunkt
y-^^^,- +Dcrp + Wb==o, . . (5)
wobei von der Dämpfung durch den Wasser-
widerstand, die bei sehr kleinen Schwingungen
stets nur unbedeutend ist, abgesehen werden
soll. Macht man von dieser Vereinfachung
auch fiir die Bewegung der Kreiselachse Gebrauch,
vernachlässigt also Zapfenreibung und Luft-
widerstand, so lautet der Ausdruck flir das
Moment Wc, wenn wir am gewichtslos ge-
dachten Rahmen im Abstände s vom Kreisel-
zentrum eine Masse ;// konzentriert anbringen,
d'^q)
ms''
df^
+ mgstp + 3Wr= o,
(6)
worin g die Erdbeschleunigung bedeutet.
Durch dieses Moment W<- wird der Rahmen
mit der Rotationsachse des Kreisels auf Biegung
in der Symmetrieebene des Schiffes, durch
3K(, dagegen die Zapfen CC auf Biegung, der
Rahmen und der Schiffskörper selbst auf Torsion
beansprucht. Das letztere Moment iW* lässt
sich flir jeden Ausschlag des Schiffes aus (5)
leicht berechnen, wenn man gleichzeitig die
Winkelbeschleunigung kennt, bezw. wenn das
Bewegungsgesetz oder der Maximalausschlag und
die Schwingungsdauer vorgeschrieben sind.
Eliminieren wir nun mit Hilfe der Formeln
(5) und (6) die Momente iOf* und 3K<- aus den
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
29
beiden letzten Gleichungen (2), so folgt, da
nach (3)
dwb ä^y> dwc ^JjP
dt''
d<p
dt ~
dt dt' '
DcV'
dt
(3a)
(7)
{& + ms^) 2 + mgs(p -t fywo ,
Aus der ersten dieser beiden Formeln, welche
der Gleichung (5) analog gebaut ist, erkennt
man, dass für den Fall des nicht rotieren-
den Kreisels, d. h. für Wg=o, das durch
denselben lediglich beschwerte Schiff
ebenso freie Schwingungen vollzieht, als
wenn die Kreiselachse mit , =0 am Aus-
at
schlage gehindert wird. Da dieselbe Gleich-
ung auch ebenso für ein mit einem Kreisel
armiertes ebenes Pendel gilt, so kann man sich
von der Richtigkeit dieser Schlüsse leicht an
einem solchen überzeugen.
Die Formeln (7) lassen sich nun noch weiter
vereinfachen durch Einführung der reduzierten
Pendellängen /, des Schiffes und 4 des Kreisels
samt Übergewicht ;//^, nämlich
De g mgs
sowie mit den Abkürzungen
(8)
= /5,
(9)
m
== o
(7a)
rf/2 "^ /, 'f^ a dt
'^l'f + <^a, -4- "'» '^''^
dt'>' "^ 4 ^ ^ b dt
Es sind dies augenscheinlich nichts anderes,
als Schwingungsgleichungen des Schiffes
und des Kreisels für kleine Ausschläge,
von de^ien jede ein von der Bewegung
des anderen Körpers abhängiges Stör-
ungsglied enthält, welches für «'<.=o, d.h.
für den Fall des nicht rotierenden Kreisels ver-
schwindet. Eliminiert man eine der Variabein,
z. B. <p, aus den Gleichungen (7) durch zwei-
malige Differentiationen, so folgt
Genau dieselbe sofort integrable Differential-
gleichung 4. Ordnung würde man auch durch
Elimination von V für <p erhalten haben, so dass
bis auf die willkürlichen Konstanten C dasselbe
Integral beide Gleichungen (7 a) befriedigt. Das-
selbe lautet
,p = C, /.' + c^^ + c,^ + q^^«',
worin k^ k^ /^s k^ die unter allen Umständen
imaginären Wurzeln der Gleichung
bedeuten. Wir dürfen demnach an Stelle der
Exponentialfunktionen in unseren Integralen
auch trigonometrische Funktionen setzen und
schreiben
fjp = A^ sin (a, / + ^,) + Ai sin (oi t -f ^\
f = Bi sin (ait + 7i) + Bi sin (cj / + /j)/' ^"^
worin Ai A^, B^ B-i, j9, ß^, 7, 72 Integrations-
konstanten sind und die beiden Werte
2 '1
ab
'2
ab I Ixli I
(12)
je einer Schwingung mit kleiner und
einer solchen mit grosser Periode, welche
sich superponieren, zugehören. Füra'<.=o,
also für das Erlöschen der Kreiselrotation wird
daraus
<.-Vl. «,=K(.
(12a)
«2^=0,
(I2b)
wonach sich die Perioden der beiden überein-
ander gelagerten Schwingungen mit
ai^i = 2Jt, a^t%=2x . . (13)
durch die gewöhnlichen Pendelformeln aus-
drücken. Ist andererseits keine Masse m zum
Aufrichten des Kreisels vorhanden, so folgt mit
4 = ?c und b = I (siehe Gl. (8) und (9))
a
also nur noch je eine Schwingung für Schiff
und Kreisel.
Bevor wir diesen wichtigen Spezialfall weiter
verfolgen, müssen wir noch etwas auf die all-
gemeinen Integrale (11) eingehen. Dieselben
enthalten 8 Integrationskonstanten, während so-
wohl nach den beiden Differentialgleichungen
{7 a), als auch nach Gleichung (10) nur deren
4 berechtigt erscheinen. Es müssen sich dem-
nach die 4 überzähligen durch diese ausdrücken
lassen. Hierzu gelangen wir durch Einsetzen
der Werte (11) in die Gleichungen (7 a) und
Auflösung der Winkelfunktionen in {at-\- ß)
bezw. in {at+ 7). Aus dem Verschwinden der
Koeffizienten von sin a t und cos a t, welches die
Gültigkeit 'der Gleichungen für jedes t bedingt,
entstehen 8 Bedingungsgleichungen, von denen
wieder nur 4 voneinander unabhängig sind. '
Dieselben fuhren schliesslich auf
A = ri — 90", /?2 = yi -90», . (14)
woraus, wie natürlich, hervorgeht, dass die
zusammengehörigen Bestandteile der
Ausschläge go und «p senkrecht zu ein-
ander stehen. Weiter folgt aus unseren Be-
dingungen
■Bi
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30
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
und J>i{f-aA = A'^J^'i'
Multipliziert man die erste mit der dritten,
die zweite mit der vierten dieser Formeln, so
ergiebt sich unter Wegfall von Ali sowohl für et, ,
wie auch für «j dieselbe Gleichung, welche uns
schon auf die Werte (12) führte. Daraus geht
hervor, dass von den letzten 4 Formeln schon
zwei zur Konstantenberechnung ausreichen,
während die beiden andern damit von selbst
erfüllt sind. Wir haben somit
B, = A,
M'n ß.
.,')
0«2
ds)
und dürfen schliesslich für unsere allgemeinen
Integrale schreiben
9> = >4| sm (a,t+ß,) + A^ sin (cj / + /Sj) )
Ab (g
Vi
- at'^^ cos (a, f + 1%)
■ttj"'' '. cos (ßj ^ + ßl)
(16)
iCo a,
Zur Bestimmung der Konstanten setzen wir
nunmehr voraus, dass zur Zeit / = o das Schiff
die Auslenkung tp = if>(, erfahren habe, während
der bis dahin festgehaltene Kreisel in diesem
Momente frei gegeben wird. Alsdann ist für
t-=o auch 9)„ = o und weiterhin
Daraus ergeben sich mit (16) die Bedingungs-
gleichungen
Af sin ßi + Ai sin ß^ = o.
A, o, cos ßi + Ai 02 cos ßi=o (j6a)
f A2 [j- —a^A sin ßi=o
Die erste und letzte dieser Formeln können
aber nur gleichzeitig bestehen, wenn
sin /9, = sin ßi = o
oder ^1=0 und ßi=x ist. Alsdann gehen
die beiden anderen Gleichungen über in
/i,
ff
— et, M —
A i ff
-..')-
»A'O «'0
und ergeben
^, ß, = .-^2 a^
— '''«3. A «l^«2''
/i ß, .c
«r
'— ß, -
(i6b)
d. h. die Maximalausschläge der beiden
übereinander gelagerten Schwingungen
der Kreiselachse sind proportional dem
anfänglichen Ausschlage des Schiffes,
der Winkelgeschwindigkeit der Kreisel-
rotation sowie der Schwingungsperiode
selbst, so dass wir also neben einer lang-
sam verlaufenden relativ grossen Schwing-
ung eine rasch verlaufende kleine erhalten.
Die erstere entspricht für den auf fester Unter-
lage rotierenden Kreisel der Präzession, die
letztere dagegen der Nutation derselben. Da
nun auch das Schiff analoge Bewegungen voll-
zieht, welche nur um 90* gegen die des Kreisels
verschoben sind, so erscheint die resultierende
Bahn des Endpunktes der Kreiselachse im
ganzen als eine Ellipse (Fig. 3), die aber bei
genauerer Betrachtung sich in eine Reihe zu-
sammenhängender kleiner Schleifen oder Wellen
auflöst.') Die Gleichung dieser epizyklischen
Kurve ergiebt sich aus (16) mit (i6b), also
_ _V'(. «'0 4 «i_
<P==
'/' =
... 4
«2 J^Ä ßj /
a,2ßj2
tr a-i'
«i
— ■ ß,
sin a-i t\
ß2 /
jX fojfl) t
^i6ci
^2 ' / «2^ )
durch Elimination der Zeit /.
Wir kehren nunmehr zu dem schon oben
erwähnten Spezialfälle des unbeschwerten
Kreisels zurück, für welchen /j = x; und ^= 1
zu setzen war. Damit aber geht die zweite
Gleichung (7 a) über in
tf'tp titp
dt'-' + '"" 7it
(17)
l) l'nter deu obigeo speziellea AnfaugsbediuguogeD be-
sitzt die Bahnkurve nach aussen gerichtete Spitzen, wie eine
Hypozykloide.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
31
Setzen wir dies in die noch einmal diffe-
renzüerte erste Gleichung (7 a) ein, so folgt für
die Schiffsbewegung
und andererseits durch Elimination von y aus
(17) mit der ersten Gleichung (7a) für die Be-
wegung der Kreiselachse,
dt*
+ Gf
-I-
w„
d^g>
= 0,
(17b)
^■'—Gf +:--).
während (17 a) ausserdem noch eine, (17 b) da-
gegtn zwei gleiche Wurzeln k-i=o ergiebt,
denen im Integral ein Glied von der Form
Cte**', also hier Ct wegen ^2=0 entspricht.
Demnach haben die Integrale von (17a) und
17 b), wenn wir noch
„ = ,•,.=>//•+ i^ . . (:7d)
setzen, die Form
f = B,i + Bi sitt (« ' + r) /
Von den 7 darin auftretenden Konstanten
sind, wie schon oben, wieder nur 4 berechtigt,
da die Integrale zwei Differentialgleichungen
zweiter Ordnung genügen. Setzen wir, um die
drei überzähligen durch die übrigen auszu-
drücken, die Werte von (18) in (17) ein, so
folgt als Bedingung für das Verschwinden der
Koeffizienten von cosat und sinat
« Ai cos ß + WqBx sin y = o
a Ai sin ß — ^oBi cos y = o
oder ^==r-90« j . .
A\ a -\- BiW^= o'
Führen wir dagegen unsere Lösungen (18)
in die erste Gleichung (7 a) ein, welche ja auch
für diesen Spezialfall gültig bleibt, so folgt für^=o
/)
^'f-«^)
oder w^en (19), d. h
//, 7Vt, = — Ai a
sin / + f i?o = — (^1 ß cosß+A^)
/j a
mit sin 7 = cos ß und
a^ jl cos ß
4-
A^'o
Damit aber geht (18) über in
'/, = yl„ + Ai sin [at + ß) + A^t
n^]\ cos ß
+
Aj 7i'„ /, A^a
— -'- cos («/ + /9
a ^ «'0
a / di'^
so dass beide Bewegungen nicht mehr wie
oben einer und derselben Differentialgleichung
genügen. Mit der probeweisen Einfuhrung von
C/' als Lösung erhält man sowohl aus (17a) wie
auch aus (17 b) zwei imaginäre Wurzeln
(17c)
(19)
(20)
(21)
Zur Bestimmung der vier hierin noch auf-
tretenden Konstanten Aq, Ay, A^ und ß denken
wir uns, wie schon oben, das Schiff zur Zeit
/=o in die Lage tp = tpo bei festgehaltener
Kreiselachse gebracht und nun unter Freigabe
der letzteren sich selbst überlassen. Alsdann
ist für diesen Moment <po=o und
woraus die Bedingungen
Aq + A sin ß = o
Ai a cos ß -{■ A2 = o
A,
J-^-
^
\ a
)cosß-\-
='ro
Wn
sin ß = o
(21a)
resultieren. Diese führen sofort auf
sin ß = o, cos ß = I
^0 = 0,
womit (21)
9> =
A,--. ^-
sich vereinfacht
Vo^'fl
m
sin a t\
a'
5Lf'-»'
i) -\-a
,(2lb)
(21c)
Diese Formeln besagen, dass, während
das Schiff Schwingungen um eine be-
liebig geneigte Ruhelage vollzieht, die
Achse des im Schwerpunkt aufgehängten
Kreisels sich gleichfalls unter Schwing-
ungen immer weiter aus der Vertikale
entfernt. Die Schwingungen haben nach
Gleichung (12 b) eine kürzere Periode als die
Eigenschwingungen des Schiffes, während das
der Zeit proportionale Glied in der ersten
Gleichung (21c) etwa der Präzession der Erd-
achse entspricht. Wenn auch infolge dieser
Bewegung der Gültigkeitsbereich unseres nur
für kleine Ausschläge aus der Vertikalen auf-
gestellten Ansatzes bald überschritten ist, so
kann man doch leicht die durch (2 1 c) darge-
stellte Erscheinung am Modell beobachten.
Erst wenn die Kreiselachse infolge der immer
wachsenden Auslenkung nahezu . horizontal ge-
worden ist und damit die Wirkung des Kreisels
auf das Schiff aufhört, richtet sich dieses lang-
sam auf, um, wenn der Kreisel sich vollständig
überschlagen hat, die Achse also wieder ver-
tikal steht, von neuem um die gerade erreichte
Stellung kleine Schwingungen, die sich in einer
Erzitterung des ganzen Systems kundgeben,
zu vollziehen. Dieses Spiel wiederholt sich so
lange, bis die in unseren Formeln nicht berück-
sichtigte Dämpfung des Wassers das Schiff zur
Ruhe gebracht hat, wenn nicht schon vorher
die Kreiselrotation infolge der Zapfenreibung
ihren Einfluss verloren hat.
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32
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i.
Jedenfalls stehen die Modellversuche, die
man auch an einem mit dem Kreisel armierten
Pendel anstellen kann, in vollster Überein-
stimmung mit der oben entwickelten Theorie,
deren Ausdehnung auf gedämpfle Schwingungen
überdies keinen Schwierigkeiten begegnet. Das
Ergebnis ist stets eine starke Abnahme aller
Schwingungsamplitüden mit der Zeit und zwar
infolge des Zusammenhangs des Systems auch
dann, wenn nur einer der beiden Körper, z. B.
das Schiff oder der Kreisel eine Dämpfung er-
leidet. Dagegen scheitert die Durchfuhrung der
Aufgabe für endliche Schwingungen an der Un-
möglichkeit, die Variabein <p und »/"> in den
hierfür gültigen, den Formeln (7) bezw. (7 a)
analogen simultanen Differentialgleichungen zu
trennen, die wir darum auch gar nicht erst
angeschrieben haben. Auch für die Beurteilung
der praktischen Verwendbarkeit der besproche-
nen Vorgänge dürfte unsere Theorie noch nicht
vollständig ausreichen. Sie deutet nur darauf
hin, dass sowohl beim pendelnden, wie auch
bei dem im Schwerpunkte aufgehängten Kreisel
heftigeErzitterungen des ganzenSystems
auftreten, während andererseits bei er-
heblich verlangsamterRoUbewegung des
Schiffes die Zapfen CC des Kreisel-
rahmens nahezu das ganze aufrichtende
Moment De übernehmen müssen.
Göttingen, Institut für techn. Physik.
(Eingegangen am 24. November 1903.)
Tag;esereig:ni88e.
Im Jahresbericht der deutschen Mathematiker- Vereinigung
Band XII, 1903, Heft 8/9 hat Felix Müller in Steglitz-Berlin,
S. 427, „abgekürzte Titel von Zeitschriften mathematischen
Inhalts" veröffentlicht. Mit Unterstützung von Oberbiblio-
thekar Dr. Valentin ist es ihm möglich gewesen, nahezu
1200 solcher Zeitschriften zusammenzubringen. Für die Ab-
kürzung hat Professor Stäckel die Prinzipien aufgestellt. In
dem alphabetischen Verzeichnis sind den Titeln der Zeit-
schriften die Anfangsjahre beigefiigt nnd bei solchen, die be-
reits wieder eingegangen sind, auch das letzte Jahr des Er-
scheinens. Dasselbe reicht zurück bis zum Jatire l66j, in
welchem das erste Heft der „Philosophical Trausactions" der
Koyal Society of London und das erste Heft des „Journal des
Savants" erschienen. Bis zum Jahre 1700 waren nur 17 Zeit-
schriften mathematischen Inhalts zu nennen, w.^hrend das
18. Jahrhundert bereits 210 brachte, und im 19. Jahrhundert
ca. 950 erschienen. Dabei sind Fortsetzungen von Journalen
unter neuem Titel als neue Zeitschriften aufgeführt. Von den
ca. 1200 mathematischen Zeitschriften ist ziemlich die Hälfte
wieder eingegangen. Die meisten ca. 250 sind in Deutsch-
land erschienen, dazu kommen je 200 französische, italienische
und englische; der Rest sind schwedischf, dänische, russische,
böhmische, spanische, japanische. Dem Inhalte nach gruppiert
Müller diese Zeitschriften in i. rein oder vorwiegend mathe-
matische, 2. physikalisch-naturwissenschaftliche, 3. astronomisch-
geodStische, 4. technisch-militärische, 5. allgemein wissenschaft-
liche und 6. Publikationen von Alcademien und anderen ge-
lehrten Gesellschaften. Einige kurze historische Xotizen über
die ältesten Zeitschriften jeder Gruppe teilt der Verfasser in
den beigegebenen Erläuterungen mit. Ein chronologisches
Verzeichnis der vollständigen Titel behält er sich vor.
(Centralbl. f. Bibliotheksw.).,
Vom 14. bis 23. April 1903 findet an der Universität
Göttingen ein mathematisch-physikalischer Fortbildungskursus
für Lehrer höherer Lehranstalten statt. Da die Zahl der von
den einzelnen Schulkollegien zu vergebenden Plätze nur be-
schränkt ist und deshalb eine Auswahl unter den sich Meldeo-
den stattfinden muss, ist es erwünscht, dass die Meldungen
schon bald eingereicht werden.
Die Petersburger Physiko-chemische Gesell-
schaft ist mit der Vorbereitung zu einer neuen Forschungs-
reise nach dem Nordpol beschäftigt, zu der die umfassendsten
Massregeln getroffen werden. Die Gesellschaft hat bereits
im Frühjahr eine Denkschrift ausgearbeitet, die der Haupt-
verwaltung für Handelsschiffahrt, dem Finanzminister, der
Akademie der Wissenschaften, dem Vorsitzenden der Geogra-
phischen Gesellschaft, dem Maiineminister und dem Minister
der Volksauf klärung überreicht wurde. Es ist folgender Ent-
wurf aufgestellt worden: i. Beobachtungen über die Sonnen-
strahlung und die Strahlenbrechung der Luft; 2. über die Be-
wegung der Wolken; 3. über die Erscheinungen der LufteleV-
trizität im Zusammenhang mit der Auslöschung dei ultravio-
letten Strahlen; 4. Bestimmung der Erscheinungen des Erd-
magnetismus und der elektrischen Ströme im Ozean ; 5. che-
mische Erforschung der Zusammensetzung der Luft und des
Wassers und 6. Erforschung des Polareises. Das Unternehmen,
das sich eine sehr gründliche Arbeit zum Ziel gesetzt hat und
von den ersten Fachgelehrten geleitet wird, erfordert einen
Aufwand von sehr grossen Geldmitteln, um die die Gesell-
schaft aber offenbar schon jetzt nicht in Verlegenheit ist
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenoesen , der
Redaktion von eintretenden Änderungen mfiglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Auf den durch das Ableben des Professors Lipschütz
erledigten Lehrstuhl für Mathematik an der Universität Bonn
wurde Professor Eduard Study aus Greifswald berufen.
Der Oberlehrer F. Kreutzberg-DUsseldorf wurde zum
Professor der angewandten Mathematik und Naturwissen-
schaften an der neuen Akademie in Posen ernannt und der
Kgl, Eisenbahn-Bauinspektor, Vorstand der Kgl. WerkstStten-
inspektion Guben, Siegfried Fraenkel, ist beauftragt wor-
den, an dieser Akademie über technische Wissenschaften Vor-
lesungen zu halten.
Ernannt wurden der Privatdozent für organische Chemie
an der Universität Bonn Dr. phil. Georg Schroeter zam
a,o. Professor, derTitularprofessor in dermechanisch-technischen
Abteilung am Eidgenüssischen Polytechnikum in Zürich, I..
Farny zum o. Professor, der Privatdozent ßir allgemeine
Chemie an der Universität in Krakau, Dr. Leo March-
lewskl zum a. o. Universitätsprofessor, der Privatdozent der
Chemie an der Universität Göttingen Dr. W. Kötz zum
Titularprofessor, der Privatdozent an der Dresdner Technischen
Hochschule Dr. Erich Müller zum ausseretatsmässigen a. o.
Professor in der Chemischen Abteilung dieser Hochschule.
An der Breslauer Universität habilitierte sich Dr. phiL
Clemens Schaefer für Physik, an der Technischen Hoch-
schule in Braunschweig der Diplomingenieur Dr. Hugo
M Osler für Elektrotechnik, an der Leipziger Universität Dr.
phil. Wilhelm Böttger für physikalische Chemie, an der
Universität in Freibnrg i. B. Dr. Franz Fischer für phys-
kaiische Chemie, an der Deutschen Technischen Hochschclc
in BrOnn Adjunkt Ehren feld ftlr analytische Chemie.
I Der Privatdozent für Elektrotechnik an der Technischen
' Hochschule in Karlsruhe, Ole Sivert Bragstad. bisher
erster Assistent an der Elektrotechnischen Anstalt, ist aus dem
Verbände dieser Hochschule ausgeschieden.
' Der Ausschuss des Syndikats der Pariser Presse hat den
: Osiris-Preis von looooo Fr. verteilt. Frau S. Curie er-
; hält 60000 Fr. zur Fortsetzung ihrer Radiumforschungen, der
I Ingenieur Branly 40000 Fr. für seine Arbeiten über draht-
I lose Telegraphie.
; In Warschau starb der Professor der Chemie am I'olv-
technikum Georg Wagner, 54 Jahre alt.
Gesuche.
Physiker,
Privat-Dozent und mehrjähriger Hochschalassistent
mit reicher Laboratoriumspraxis (auch elektrotechnischrr
sucht entsprechende Stellung an einer Hochschule oder höheren
Lehranstalt, event. in der Praxis. Gefl. Zuschr. unter K. 1j
an die Kedakt. d. Zeitschr.
Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in OötUngen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig.
Druck von August Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 2.
Originalmlttelluageii :
]. Elster u. H. Geitel, Notiz über
den Anschlnss von Rezipienten aus
Quarzglas an die Quecksilber-Luft-
pumpe. S. 33.
E. Hertzsprnng, Vergleich einiger
spektralphetometrischen Resultate.
S. 34-
A. Pfliiger, Die Energieverteilung in
den Funkenspektten der Metalle.
s. 34.
A. Rudolph, Ul>er die Durchlässig-
keit von Nebel fQr T.ichtstrahlen von
verschiedener Wellenlänge. S. 36.
K. Honda u. S. Shimizu, Ober die
Magnetisierung und die magnetischen
I .ängenveränderungen ferromagne-
tischer Metalle und Legierungen bei
der Temperatur von flüssiger Luft.
S. 40.
II. Meldau, Zur Frage der Kompass-
aufstellung in eisernen Ruderhäusern.
S. 42. ,.
F. KoHoek, Über die ponderomoto-
rischen Kräfte, welchen ein ho-
mogenes Dielektrikum in einem
veränderlichen elektromagnetischen
Felde unterworfen ist. S. 45.
15. Januar 1904.
RedakdonuchluK fiir No. 3 am ao. Januar 1904.
INHALT.
i F. Harms, über eine Vorrichtung zur
exakten Eichung von Elektrometern
fUr Elektrizitätsmengen und ihre An-
wendung auf die absolute Messung
äusserst geringer Stromstärken. S. 47.
Hartmann & Braun, A.-G., Stöpsel-
messbrücke mit vettauschbaren Ver-
gleichswiderständen. S. JO.
J. Stark, Ionisierung durch den Stoss
negativer Ionen vongliihender Kohle.
S 51. I
W. Kaufmann, Versuche über deii |
Glimmstrom bei Atmosphärendruck. I
S. 57.
F. Dess.iuer u. B. Wiesner, Ver-
suche über die störenden Wirkungen
der S-Strahlen bei der Radiographie.
. S. 58.
Bespreobaaqen:
Elektrochemische Litteratur. S. 61.
P. G erdes, Einführung in die Elektro-
chemie. S. 61.
P.FerchlandgGmndrissderreinenund
angewandten Elektrochemie. S. 61.
M. Roloff, Die Theorie der elektro-
lytischen Dissoziation. S. 62.
W. Borchers, Elektro -Metallurgie.
I. Abt. S. 62.
5. Jahrgang.
Jahrbuch der Elektrochemie. S. 63.
Handbuch der Elektrochemie. S. 62.
H. Danneel, Spezielle Elektrochemie.
I. u. 2. Lfrg. S. 62.
W, Jäger, Die Normalelemente. S. 62.
Monographien über angewandte Elek-
trochemie. I— III u. V. S. 62.
V. Engelhardt, Die Elektrolyse des
Wassers. S. 62.
A. Minet, Die Gewinnung des Alu-
miniums. S. 62.
Le Blanc, Die Darstellung des Chroms
und seiner Verbindungen. S. 62.
W. Pfannhauser, Die Herstellung
von Metallgegeaständen auf elektro-
lytischem Wege und die Elektrogra-
vüre. S. 63.
L. Rellstab, Das Fernsprechwesen.
S. 63.
U. Bauer, Vorlesungen Ober Algebra.
S. 63.
A. Wernicke , Lehrbuch der Mechanik
I, 3. 4. Aufl. S. 63.
Briefkasten:
Zur Frage der optischen Resonanz.
S. 64.
Personalien. S. 64.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Notiz über den Anschluss von Rezipienten
aus Quarzglas an die Quecksilberluftpumpe.
Von J. Elster und H. Geitel.
Den mannigfachen Vorzügen, welche das
durch die Firmen Heraus in Hanau und
Dr. Siebert & Kühn in Kassel in den Handel
gebrachte Quarzglas im Vergleiche mit den
üblichen Glasflüssen besitzt, stehen gewisse
Nachteile gegenüber, welche eine allgemeine
Verwendung dieses Materials zur Zeit noch
ausschliessen. Für den Physiker ist namentlich
störend, dass sich Rezipienten aus Quarzglas
nur mittels Kittungen an eine Quecksilberluft-
pumpe anschliessen und dass sich darin keine
Elektroden einschmelzen lassen. Iridiumstäbchen
haften zwar im Quarz, doch bleiben die Schmelz-
.stellen immer undicht.
Die erste dieser Schwierigkeiten lässt sich,
wie wir hier mitteilen möchten, ganz vermeiden,
und die zweite wenigstens insoweit, als das
Vorhandensein von Quecksilberdämpfen die
Versuche nicht störend beeinflusst.
Auf unseren Vorschlag hin ist es nämlich
den Herren Dr. Siebert und Kühn gelungen,
Schliffstücke mit Quecksilberdichtung herzu-
stellen, die halb aus Quarzglas und halb aus
gewöhnlichem Glase bestehen. Es hat sich
gezeigt, dass man sowohl ein Quarzrohr in ein
Glasrohr, als auch umgekehrt ein Glasrohr in
ein Ouarzrohr einschleifen kann.
Ein derartiges Schliff-
stück ist in Fig. i dar-
gestellt ; giesst man noch
in den Becher B einige
Tropfen Quecksilber, so
wird in bekannter Weise
vollkommene Abdich-
tung erreicht. Man über-
sieht leicht, dass sich
mittels dieser einfachen
Vorrichtung jeder
Quarzrezipient ohne
Verwendung irgend-
welcher Kittmasse an
eine Quecksilberluft-
pumpe ansetzen lässt.
Quarz
^■f
Zur Pumpe
Schlzfl'
x.Rectpientfn
\sAlifF
Glas
Fig. I.
Die gleiche Anordnung kann auch dazu
dienen, Aluminiumelektroden in Vakuumappa-
rate aus Quarzglas einzuführen. Es stellt Fig. 2
eine Geisslersche Röhre aus Quarzglas dar, bei
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34
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
der dies geschehen ist Die Einschmelzstellen
der Elektroden .£", und Ei befinden sich an
den Enden der Glasröhrchen rj und r-i. Das
Röhrchen i\ trägt einen Glasbecher B^ , in
welchen der untere Teil des Quarzrohres, der
obere den Quarzbecher Äj, in welchen das
Glasröhrchen rj eingeschliffen ist. Übergiesst
man noch das Quecksilber in 5, und ßi, um
ein Verschütten desselben bei beliebiger Hand-
habung des Rohres vorzubeugen, mit etwas
Kolophoniumkitt, so lässt sich die Verbindung
mit der Pumpe dauernd lösen. Dies gelingt
unter Anwendung eines Leuchtgassauerstoff-
gebläses leicht, wenn das Ansatzröhrchen a
dünnwandig gewählt und mit einer Einschnü-
rung s versehen wurde. Natürlich kann die
Abschmelzstelle, um die Trennung von der Pumpe
zu erleichtern, auch an einem rechtwinklig zu r-i
angeschmolzenen Glasrohre angebracht werden.
Wolfenbüttel, November 1903.
(Kingegangen 27. November 1903.)
Vergleich einiger spektralphotometrischen
Resultate.
Von Ejnar Hertzsprung.
I
u
111
IV
V
VI
0.43
o>753
2,54«
1,251
«,283
',295
0,45
1,013
2,627
1,077
—
',«33
0,47
«,«47
2,692
0,998
0,937
0,944
0.49
1,458
2,739
0,744
0,745
0,738
0,51
1,650
2,769
0,582
0,56b
0,560
0.53
1,823
2,781
0,421
0,404
0,412
0,5s
1,981
2,788
0,270
0,271
0,271
0,57
2,125
2,792
0,130
0,127
0,129
0,59
2,257
2,794
0
0
0
0,61
2,378
2,790
—0,125
—0,104
—0,096
0,63
2,488
2,788
—0,237
—0,219
—0,208
0,6s
2,590
2,780
—0,3+7
-0,348
—0,316
0,67
2,684
2,77«
—0,450
—0,447
— 0,411
0,69
2,770
2,754
-0,553
—0,514
—0,518
Die einzelnen Säulen der Tabelle geben an:
I Wellenlänge des Lichtes in ft.
II Logarithmen + eine willkürliche Konstante
der Energie-Intensitäten in dem Gitter-
spektrum der Hefnerkerze, berechnet unter
der Voraussetzung, dass, innerhalb der be-
trachteten Wellenlängen, das allgemeine
Strahlungsgesetz gültig • ist. Die Formel
lautet: = CX^ ( ix,--i),'wo e die
Energie-Intensität des Gitterspektrums, k die
Wellenlänge in Centimetern, t die absolute
Temperatur, hier zu 1825* gesetzt'), und C
eine Konstante ist.
111 Logarithmen interpoliert zwischen den von
S. P. Langley-) angegebenen Energie-
Intensitäten im Gitterspektrum der Sonne
für „hohen" Sonnenstand, womit die Sonnen-
1) Vergl. (.;. W. Stew.irt, diese Zeitschr. 4, l- 3, 1902.
2) Wied. Ann. 19, 238, 1S83.
j höhe verstanden ist, für welche die Sonne
durch 9,33 : 7,6 senkrechte Atmosphären
scheint, oder 54 ''j".
' IV = III-IIIo,S9 — (II- -110,59).
V u. VI Logarithmen zu den von Else
Köttgen') in zwei Versuchsreihen gefun-
denen Werten von dem Verhältnisse zwi-
schen den Helligkeiten des Sonnen- und
Hefnerlichtspektrums, indem dieses Verhält-
nis für die Wellenlänge 0,59 (i gleich i ge-
setzt worden ist. j
' Es wird nur angegeben, dass die Mes-
sungen in der ersten Hälfte von August 1 893
I in Berlin vorgenommen sind, was einer
Mittagshöhe der Sonne von 51 — 56" ent-
j spricht.
Besonders die Übereinstimmung von IV
'■ mit V ist eine gute zu nennen, indem das \'or-
i zeichen der Differenzen ohne weitere Regel-
mässigkeit schwankt.
Hiermit soll nur, ohne alle Kommentare,
an den Vergleich dieser nach so verschiedenen
Methoden erhaltenen Werte erinnert werden.
i) Wied. Ann. 68, 809, 1894.
(EingegaDgen 5. Dezember 1903.)
, Die Energieverteilung in den Fankenspektren
der Metalle.
Von A. Pflüger.
Mit Hilfe der in dieser Zeitschrift 4, 861, 1903
I beschriebenen Thermosäulenanurdnung wurde
' die Energieverteilung in den Spektren ver-
schiedener Metalle von 186 (i/i bis 1500 ftu
untersucht. Das Flussspatprisma und die
Flussspatlinsen des Spektrometers wurden
I mir von der Firma Carl Zeiss in Jena freund-
lichst zur Benutzung überlassen. Vor der, in
j der Brennebene des Fernrohrobjektivs ange-
brachten Thermosäule befand sich ein Spalt von
0,6 mm Breite. Er blendet aus dem Spektrum
, Streifen aus, die von ca. 10 Angström-Ein-
I heiten Breite bei igo fifi bis auf ca. 2000 A.-E.
im Ultrarot, entsprechend der abnehmenden
I Dispersion des Flusspates, anwachsen.
I Die Funkenstrecke, erzeugt durch ein mitt-
leres Induktorium mit Deprez-Unterbrecher und
parallel geschalteter Leydener Flasche, befand
sich dicht vor dem Kollimatorspalt, von gleich-
j falls 0,6 mm Breite. Das Fernrohr wird, von
I der Wellenlänge 180 //,« (der Durchsicbtigkeits-
I grenze der Luft) beginnend, in kleinen Schritten
r von I. bis 5 Bogenminuten durch das gesamte
Spektrum hiudurchbewegt, und der zu jeder
i Einstellung gehörige Galvanometerausschlag ge-
messen. Dieser ist ein Mass für die Energie
I eines Spektralbezirkes, dessen Breite uii<!
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
35
Schwerpunkt aus den obigen Angaben ersicht-
lich ist. Bei solchen Metallen, die entweder
nur sehr wenige Linien aufweisen , oder
bei denen einzelne Linien oder enge Linien-
ijnippen besonders kräftig entwickelt sind,
wurde durch schrittweises Hindurchbewegen
durch den Ort der Linie diejenige Fernrohr-
einsteilung gefunden, für die der Ausschlag ein
Maximum war.
Man erhält so ein ungefähres Bild sowohl
von der Verteilung der Energie in linienreichen
Spektren, als auch von den Intensitätsverhält-
nissen der einzeln gemessenen, besonders
starken Linien. Dies Bild würde vollkommen
sein, wenn wir die Spalte so schmal wählen
würden, dass die einzelnen Linien getrennt,
jede für sich nacheinander auf die Thermosäule
fielen, oder wenn wir wenigstens die Spalt-
breite der abnehmenden Dispersion des Fluss-
spates proportional abnehmen Hessen. In-
dessen sind erstlich die feineren Linien nicht
energiereich genug, um merkliche Ausschläge
zu veranlassen, andererseits genügt diese Me-
thode völlig, sowohl zur vorläufigen Orien-
tierung, wie zur Auffindung der leitenden Ge-
setze.
Es zeigt sich nämlich, dass alle Metalle ein
steiles Maximum der Energie im äusser-
sten Ultraviolett, die Mehrzahl unterhalb
260 jift, besitzen. In seinem Bereiche sind
die Ausschläge bis 10 mal so gross wie im
ganzen übrigen Spektrum. Auf gleiche Dis-
persion reduziert, würde dies Verhältnis noch
bedeutend anwachsen. Selbstverständlich zeigen
die verschiedenen Metalle sowohl hinsichtlich
des Verlaufes, wie der Lage und Breite des
Maximums grosse individuelle Verschieden-
heiten.
Von einer „Breite" des Maximums kann
man natürlich nur sprechen bei sehr linien-
reichen Spektren. Aber auch bei denjenigen
Metallen, die nur wenige und sehr starke
Linien aufweisen, sind die Linien unterhalb
etwa 260 itii unvergleichlich viel stärker, als
die höher liegenden. Eine Ausnahme macht
nur das Magnesium. Dessen Linientriplet bei
280 itn ist nicht allein das stärkste seines Spek-
trums, sondern das stärkste aller von mir ge-
messenen Linien. Es erzeugt schon bei massi-
ger Empfindlichkeit der Anordnung einen
Ausschlag von 500 Skalenteilen.
Femer lässt sich wegen der bei 1 80 ^ifi be-
ginnenden, starken Absorption der Luft die
untere Grenze dieses Maximums nicht immer
feststellen. Vom Aluminium ist z. B. die
Liniengruppe 1 86 (i(i , vom Zinn die bisher
nur von Schumann nachgewiesene Gruppe
bei etwa 190 (tft die weitaus stärkste des
ganzen Spektrums. Beim Aluminium liegen
aber nach Schumann noch unterhalb 180
einige sehr kräftige Linien. Andererseits giebt
z. B. Nickel zwischen 220 und 235 fiß Aus-
schläge von mehreren Hundert, darunter und
darüber aber nur von sehr viel weniger Skalen-
teilen. Hier ist also die Lage des Maximums
gut bestimmt.
Ein zweites, aber sehr viel schwächeres
Maximum zeigen sämtliche Metalle an nahezu
derselben Stelle im Ultrarot, nämlich zwischen
ca. 700 und 1000 n/t.
Dies Maximum könnte durch die hier
sehr geringe Dispersion des Flussspates ver-
ursacht sein; doch scheint mir der Umstand
dagegen zu sprechen, dass erstens die Aus-
schläge an seinen Grenzen plötzlich anwachsen,
und dass es zweitens ein gutes Stück vor der
Stelle geringster Dispersion vollständig ver-
schwunden ist. Genaueres wird sich indessen
erst sagen lassen, wenn die Spektra in dieser
Region photographiert sind.. Das Maximum
ist sehr klein im Vergleich zu dem im Ultra-
violett. Bei gleicher Dispersion würde man
hier nur Spuren von Ausschlägen wahrnehmen
können.
Bei der Beurteilung dieser ganzen Unter-
suchung müssen wir schliesslich bedenken, dass
die Energieverteilung zweifellos von den be-
sonderen Bedingungen des Versuchs (Kapazi-
tät, Selbstinduktion, Funkenlänge im Entla-
dungskreise, Konstruktion des Induktoriums)
abhängig ist. Die Feststellung des Einflusses
dieser Faktoren ist Aufgabe der Spezialunter-
suchung. Nur so viel glaube ich bereits aus
einigen orientierenden Versuchen schliessen
zu können, dass das Ma.ximum sich nicht er-
heblich verschiebt, wenn man. die Bedingungen
ändert. Dass der absolute Betrag der Energie
sich mit ihnen erheblich ändert, ist ja anzu-
nehmen, und leicht nachzuweisen. Mit grossen
Induktorien und rotierendem Unterbrecher wird
man vermutlich sehr viel grössere Ausschläge
erzielen, und dann auch an die Feststellung
der Energie der feineren Linien denken
können.
Über die relative Grösse des ultravioletten
Maximums geben folgende Versuche einigen
Aufschluss. Auf dem Tischchen des Spektro-
meters wurde statt des Flussspatprismas ein auf
Flussspat geteiltes Rowlandsches Gitter, das
Herr Dr. Haus wal dt- Magdeburg mir freund-
lichst zur Verfugung stellte, befestigt. Die
Dispersion des Gitters beträgt in der ersten
Ordnung ca. 290 A.-E. pro Grad. Es ist also
dem Prisma, mit Ausnahme des äussersten
Ultraviolett, gewaltig überlegen, aber natürlich
sehr lichtschwach im Vergleich zu diesem. Mit
diesem Gitter erhielt man im Bereich des je-
weiligen Maximums bei allen Metallen kräftige,
wenngleich geringere Ausschläge, als mit dem
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36
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
Prisma, im ganzen anderen Spektrum aber,
selbst im Bereiche des vermuteten ultraroten
Maximums nur Spuren von Ablenkungen.
Wenn auch die Energieverteilung durch ein
Gitter erheblich verzerrt wird (nach den Unter-
suchungen von Paschen), so wird man dies
Resultat doch immerhin als ein qualitatives
gelten lassen.
Ein zweiter Versuch ist der folgende. Die
Thermosäule wurde in ein Vakuumgefäss mit
Flussspatfenster eingekittet, um sie, nach dem
Vorgange von Lebedew, empfindlicher und
zugleich stabiler zu machen. Dann stellte man
sie dem Funken, mit den nötigen Vorsichtsmass-
regeln gegen äussere Einflüsse, in etwa 20 cm
Entfernung gegenüber. Die Ausschläge wurden
nun gemessen, wenn nacheinander ein rotes
Glas (undurchsichtig unterhalb 580 /ifi), eine
Spiegelglasplatte (undurchsichtig unterhalb ca.
330 fifi), ein Ultraviolettglas von Schott (un-
durchsichtig unterhalb ca. 280 ftfi), eine Quarz-
platte (Absorption beginnt kräftig, aber nicht
steil abfallend bei etwa 195 ftfi), endlich über-
haupt kein Schirm zwischen Thermosäule und
Funken geschaltet wurde. Die Ausschläge
zeigten bei allen Metallen gleichfalls die grosse
Überlegenheit der äussersten ultravioletten
Strahlung.
Diese Anordnung soll auch, mit leicht er-
sichtlicher Abänderung, dazu dienen, die Strah-
lung unterhalb 180 ftfi nachzuweisen, nachdem
Versuche mit Wasserstoffliillungen des Spektro-
meters fehlgeschlagen sind. Der Wasserstoff
erwies sich in dem, allerdings primitiv zu-
sammengekitteten Apparaten, als noch undurch-
lässiger wie Luft.
Wollte man annehmen, dass die Strahlung
des Funkens eine reine Temperaturstrahlung
sei — was mir unwahrscheinlich erscheint — ,
so läge es nahe, das ultraviolette Maximum
als vom Dampfe, das ultrarote als von den
glühenden Metallpartikelchen herrührend anzu-
nehmen. Die Temperatur des Dampfes müsste
dann ausserordentlich hoch sein.
Genauere Mitteilungen mit samt dem Zahlen-
material werden demnächst folgen.
Bonn, physikalisches Institut der Universi-
tät, Dezember 1903. I
(Eingegangen 2. Januar 1904.)
Über die Durchlässigkeit von Nebel für Licht-
strahlen von verschiedener Wellenlänge. 1
Von A. Rudolph. '
Solange die Petroleumlampe fast ausschliess- |
lieh als Lichtquelle für die Leuchtfeuer diente,
war es üblich und auch ausreichend, das von
zwei zu vergleichenden Lichtquellen ausgehende
Licht unzerlegt zu messen und das Verhältnis
der dabei gewonnenen Werte als Massstab für
den Nutzwert dieser Lichtquellen zu betrachten.
Dieses nur bei gleichem Urfarb engehalt zweier
Lichtquellen zutreffende Verfahren muss bei
starker Verschiedenheit des Urfarbengehaltes zu
Trugschlüssen führen. Auf dem Wege vom
Feuer bis zum Auge des entfernten Beobachters
werden gewisse urfarbige Strahlen — nach den
bisherigen Annahmen die violetten und blauen,
vielleicht auch die dunkelgrünen und dunkel-
roten — durch die Atmosphäre mehr oder
weniger verzehrt.
Der Befeuerungswert einer Lichtquelle hängt
mithin von dem Gehalt an den nicht verzehrten
urfarbigen Lichtstrahlen ab und zwar von dem
spezifischen Gehalt (Gehalt der Flächenein-
heit der Lichtquelle), weil diese durch das
optische Mittel (Spiegel, Fresnellinse und der-
gleichen) beobachtet wird.
Seitdem in neuerer Zeit ausser dem Petro-
leumlicht die verschiedensten anderen Licht-
quellen — Acetylen- und Fettgaslicht, Gas-,
Petroleum- und Spiritusglühlicht, elektrisches
Bogen- und Glühlicht u. s. w. — in der Leucht-
feuertechnik Verwendung finden, handelt es sich
demnach in erster Linie um den Vergleich der
Stärken zweier Lichtquellen im Lichte je einer
und derselben Urfarbe, d. h. im Lichte von be-
stimmter Wellenlänge.
Bei der Verwendung des künstlichen Lichtes
im bürgerlichen Leben kommt der Umstand,
dass die einzelnen urfarbigen Lichtstrahlen nicht
gleichmässig von der Atmosphäre verzehrt wer-
den, nicht in Betracht, weil der Wirkungsbe-
reich klein und die von den Lichtstrahlen zu
durchdringende Luftschicht nur dünn ist. Die
Leuchtfeuer sind im Gegensatz dazu für grosse
Tragweiten bestimmt. Es besteht deshalb ein
Unterschied zwischen dem Werte einer Licht-
quelle für das bürgerliche Leben (bürgerliche
Lichtstärke) und für Leuchtfeuerzwecke (Leucht-
feuer-Lichtstärke). Der bürgerliche Leuchtwert
zweier Lichtquellen kann, abgesehen von persön-
lichen oder physiologischen Einflüssen, gleich
sein, obwohl ihr Urfarbengehalt sehr verschie-
den ist. Sie können als gleichwertig angesehen
werden, wenn sie die Gegenstände, abgesehen
von der Farbe, gleich gut sichtbar machen,
z. B. wenn man dieselbe Schrift gleich gut lesen
kann. In diesem Sinne können z. B. Petroleum-
licht, elektrisches Glühlicht und Gasglühlicht trotz
ihrer ganz verschiedenen Färbung gleichwertig
sein. Für Leuchtfeuerzwecke haben dagegen
nur solche Lichtquellen den gleichen Wert,
welche die Atmosphäre in ihren verschiedenen
Zuständen gleich gut durchdringen, d. h. gleich
stark verzehrt werden. Das ist nur bei Licht-
quellen von vollkommen gleichem Urfarbengehalt,
streng genommen also nur bei Lichtquellen der-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
37
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70
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_ l^Ois c ooom a voas
Wellenlänge IXfi^ 710 090
eso SM
ew MO
570
SSO 530
♦70
ifSO
1130
Fig. I.
selben Art der Fall. Soll der Wert einer Licht-
quelle aus der bekannten oder verhältnismässig
leicht mittels der gebräuchlichen Photometer zu
messenden bürgerlichen und spezifischen Licht-
stärke für Leuchtfeuerzwecke ermittelt werden,
so ist ein Massstab erforderlich, der es ermög-
licht, erstens den Einfluss der Lichtstrahlen von
einer bestimmten Wellenlänge auf die Gesamt-
leuchtstärke der Lichtquelle zu ermitteln und
die Lichtstärken der Strahlen von bestimmter
Wellenlänge in verschiedenen Lichtquellen un-
mittelbar zu vergleichen, zweitens die Fern-
wirkung der Lichtquelle zu berechnen aus dem
Prozentsatz, nach dem die einzelnen urfarbigen
Strahlen von der Atmosphäre verzehrt werden.
In der Königlichen Versuchsstation
für Leuchtfeuer zu Stettin-Bredow sind im
Sinne der vorstehenden Bemerkungen Unter-
suchungen bezüglich einer Reihe von solchen
Lichtquellen eingeleitet worden, die in neuerer
Zeit in der Leuchtfeuertechnik Bedeutung er-
langt haben.
Als Lichteinheit ist bei den Versuchen die
Hefnerkerze angenommen worden.
Es handelte sich bei dem ersten Teile der
Untersuchungen zunächst darum, den bürger-
lichen Leuchtwert verschiedener Lichtquellen
festzustellen, diese dann weiter spektralphoto-
metrisch zu messen und zwar die Schaulinien
so festzulegen, dass die von ihnen und der
Nullinie eingeschlossenen Flächen die bürger-
lichen Lichtstärken darstellen. Der Leuchtwert
der verschiedenen urfarbigen Lichtstrahlen ist
.sehr verschieden und wird durch eine Schau-
linie (Intensitätskurve, Wertigkeitslinie) darge-
stellt, welche in der Nähe des Natriumlichtes
ihr Maximum hat. Diese Wertigkeitslinie ist
zur Berechnung des bürgerlichen Leuchtwertes
einer Lichtquelle aus der spektralphotometrisch
ermittelten Schaulinie erforderlich.
Die Abbildung i zeigt die für die Benutzung
bei den weiteren Untersuchungen hier ermittelte
Wertigkeitslinie, bezogen auf die Hefnerkerze
als Einheit. Mit Hilfe dieser Wertigkeitslinie
sind acht Lichtquellen untersucht worden. Die
nachstehenden Ergebnisse zeigen nur verhältnis-
mässig geringe Abweichungen zwischen der
mittels der Photometer von Bunsen und Weber
zu gleicher Zeit unmittelbar gemessenen und
der aus der Schaulinie für die spektrale
Leuchtkraft ermittelten bürgerlichen Leucht-
stärke. Die Wertigkeitslinie ist mithin für prak-
tische Zwecke brauchbar.
Die Unterschiede in Prozenten anzugeben
führt zu einem falschen Urteil und ist deshalb
hier nicht geschehen. Die Empfindlichkeit des
Auges und der zum Messen benutzten Apparate
sind begrenzt, so dass die Fehler bei schwachen
Lichtquellen in Prozenten ausgedrückt erheblich
grösser sein können, als bei starken, obwohl
die Messungen in beiden Fällen gleich sorg-
fältig ausgeführt sind.
Die Ermittelung des Verhältnisses, in welchem
die verschiedenen Lichtstrahlen von der Atmo-
sphäre aufgezehrt werden, umfasst den zweiten
Teil der Untersuchungen. Diese sind mit künst-
lichem Nebel in der Dunkelkammer begonnen
worden und sollen darnach durch Beobachtungen
Acetylen-
Frei-
breoner
1. Ans den Messnngen mit
dem Spektralphotometer
btredmet: H. K. . . . ]i 24,98
2. Mit den Photometern ge- 1'
messen: H. K I 28,40
3- Unterschied: H. K. . . -(-3.42
Acetylen-
GlUWicht
289,44
297,50
-H8,o6
I^ucht- ,
tnrm- j
brenner von
I Pintsch. j
' (Acetylen)
I
93,90
go,oo
—3.90
Nernst-
licht
23.69
25.30
-J-i,6i
Petroleum-
lampe
23.94
26,50
+2,56
Spiritus-
Glühlicht
42,07
45.70
+3.63
Elektr.
Glahlicbt.
fPolar-
lampe)
Elektr.
GlOhlicht.
(15- Volt-
lampe)
70,39
78,00
+ 7.61
7.73
8,30
+0,57
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38
Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 2.
Fig. 2.
im Freien nach Möglichkeit ergänzt und be-
richtigt werden.
Zur Erzeugung von künstlichem Nebel für
diese Messungen wurde eine Vorrichtung her-
gestellt, welche nach mehrfachen Abänderungen
und Verbesserungen die in Abbildung 2 dar-
gestellte brauchbare r'orm erhalten hat. Der
Nebelapparat besteht aus einem Cylinder von
250 mm 1. W. und 995 mm Länge. In diesen
mit einem Mantel für Wasserkühlung versehenen
Cylinder wird ein gleichmässiger Dampfstrahl
geblasen. Je nach der Menge des zufliessenden
Kühlwassers kann jede gewünschte Abkühlung
erreicht und somit auch die Nebeldichte in
weiten Grenzen verändert werden. In Abbild-
ung 3 ist die benutzte Versuchsanordnung dar-
gestellt. An die Stelle der Vergleichsflamme
ist ein Spiegel gesetzt worden, der das auf-
fallende Licht der Hauptflamme L in den Kolli-
matorspalt k\ wirft. Ein Vorzug dieser An-
ordnung ist die völlige Übereinstimmung der
spektralen Zusammensetzung des durch den
\
Neb eXccpptwa^
DnArthurEänig
I-^'g- 3-
Spiegel nach ki abgeblendeten Lichtes mit dem
der Hauptflamme Z. Die Folge hiervon ist,
dass die Einstellung des Nicols, solange kein
Nebel im Apparat ist, bei allen Wellenlängen
die gleiche sein muss.
Mit dem Nebelapparat ist eine grössere An-
zahl (31) Messungen ausgeführt worden, denen
1 wohl noch Ungenauigkeiten infolge von geringen
Schwankungen der Nebeldichte und von Ab-
I lesungsfehlern anhaften, die aber in ihrem Ver-
lauf miteinander hinreichend übereinstimmen.
I Die Durchlässigkeit des Nebels in der Natrium-
linie ist gleich i gesetzt, d. h. für die Lichtstrahlen
von 590 (1(1 ist das Verhältnis der durch den
Nebel zu den unmittelbar zum Nico! gelangten
Strahlen gleich i. Darnach ist aus den Ver-
I suchen die relative Durchlässigkeit des Nebels
, für die Lichtstrahlen der verschiedenen Wellen-
I längen von 490 — 670 [i(t in Abständen von je
20 (i(t ermittelt worden.
Die Schaulinien I — IV in Abbildung 4 zeigen
die Ergebnisse von 4 solchen Messungen. M
ist das Mittel aus diesen 4, N aus allen 3 1 Mess-
ungen.
Als Massstab für die Nebeldichte ist das
Verhältnis angenommen worden zwischen den
Lichtmengen, die durch den Cylinder einmal
ohne und dann mit Nebel gelangen. Die
Schaulinien in der Abbildung 4 sind auf die
Nebeldichte 50 bezogen worden, d. h. von
50 Kerzen der Lichtquelle gelangt nur eine
durch den Nebel. Die Schaulinien sind also
relative Durchlässigkeitslinien. Siestimmen
darin überein, dass entgegen den bisher
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
39
•MuftSIO S30 SSO SlO SM
Fig. 4-
eto 030 SSO S70
fast allgemein gültigen Anschauungen
für den grünen und blauen Teil des Spektrums
die Durchlässigkeit grösser als i, jedoch für
den roten Teil kleiner als i ist, d. h. der Ver-
lauf jeder dieser Linien zeigt deutlich, dass
Nebel für blaue Strahlen durchlässiger
ist, als für rote.')
Die aus allen 3 1 Messungen erhaltene Schau-
linie N zeigt eine Gesamtverschiebung der rela-
tiven Durchlässigkeitslinie für die Nebelstärke
50 um 22 Proz. im sichtbaren Spektrum, wo-
von auf den blauen Teil 14 Proz. und auf den
roten 8 Proz. entfallen.
Einzelne Schaulinien zeigen erhebliche
Schwankungen, z. B. II in Abbildung 4. Das
ist indessen nicht ungewöhnlich, da bei sehr
geschwächtem Licht gemessen werden muss
und die Ablesungen durch mancherlei Zufällig-
keiten beeinflusst werden. Die Mittellinien aus
je 4 Messungen [M Abbildung 4) und die End-
linie aus allen 31 Messungen (.^V Abbildung 4)
zeigen augenscheinlich, dass diese Fehler sich
mit der Zahl der Messungen mehr und mehr
ausgleichen und dass durch dieselben der Wert
des Gesamtergebnisses nicht beeinträchtigt wird.
Zur Bestätigung der Richtigkeit der bis-
herigen Messungen wurde versucht, die ungleich-
massige Lichtschwächung durch den Nebel un-
mittelbar im Spektralphotometer wahrzunehmen.
Nachdem das Nicol im roten Spektralfeld
(Lithiumlinie) auf gleiche Helligkeit der Ver-
gleichsfelder eingestellt worden war, konnte
durch Abheben des Spektralrohres mit der Hand,
damit das Überschauen des Spektrums sehr
schnell möglich ist und eine merkliche Änderung
n der Nebeldichte inzwischen nicht eintreten
kann, das ganze durch den Nebel beeinflusste
Spektrum beobachtet werden, wobei mit grosser
Sicherheit die Thatsache festgestellt werden
konnte, dass die blauen Strahlen nicht in dem
Masse aufgezehrt werden, wie die gelben und
roten.
Mit dem dargestellten Apparate kann man
Nebelstärken von 80 — 150 gut erreichen und
vorübergehend noch bis 300. Für längere
Messungen haben nur Nebelstärken von 40 bis
50 die erforderliche Gleichmässigkeit.
Die Messungen sind mit künstlichem Nebel
angestellt worden und haben das Ergebnis ge-
liefert, dass solcher Nebel für blaue Strahlen
durchlässiger ist als für rote. Auf die für
Leuchtfeuer wichtigen atmosphärischen Ver-
hältnisse ist das Ergebnis nicht ohne weiteres
anwendbar. Trotzdem sind diese Versuche auch
dafür nicht ohne Bedeutung. Der Nebelcylinder
ist nur rund i m lang. Es ist noch kein be-
sonders dichter Nebel im Apparat, wenn die
Nebelschicht von i m Stärke die Dichte 50 hat,
d. h. wenn von 50 Kerzen der Lichtquelle nur
noch eine durch den Nebel gelangt, und es
lässt sich die Nebeldichte 300 leicht erreichen.
Daraus ergiebt sich, dass der Nebel in der
Atmosphäre das Licht in so hohem Masse ver-
zehrt, dass man davon Abstand nehmen muss,
die Leuchtfeuer so stark zu machen, dass sie
auch für Nebel noch eine brauchbare Wirkungs-
weite haben.
Für Leuchtfeuer kommt als besonders wichtig
ein Zustand der Luft in Betracht, den man
„diesig" oder „häsig" nennt und von dem man
mit Sicherheit annehmen kann, dass er umge-
kehrt wie der Nebel die roten Strahlen besser
durchlässt als die blauen. Vielleicht wird es ge-
lingen, durch die Fortsetzung der Versuche den
Gegensatz aufzuklären. Diesige Luft verzehrt
weniger Lichtstrahlen als Nebel. Wirksame
Leuchtfeuer können dafür noch hergestellt
werden.')
i) Anm. der Redaktion: Die in dieser Zeitsclirift mit-
geteilten Versuche über „Optische Resonanz" f4, 208, 258,
338, 339, 404, 426) zeigen, dass dieses Ergebnis kaum allge-
meingültig ist, sondern nur der speziellen, im Apparate des
Verfassers erzielten Nebeltropfengrösse zukommt. Nach jenen
Vorstellungen und Versuchen muss das Absorptionsmaximom
je nach der Nebeltropfengrösse an jeder beliebigen Stelle des
Spektrums liegen können.
(Eingegangen 11. Dezember 1903.)
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40
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
Über die Magnetisierung und die magnetischen
LSngenveränderungen ferromagnetischer Me-
talle und Legierungen bei der Temperatur von
flüssiger Luft.
Von K. Honda und S. Shimizu.
Vor zwei Monaten hat Professor Nagaoka
und der eine von uns in einem Bericht der
mathematisch - physikalischen Gesellschaft zu
Tokyo die Ergebnisse von Versuchen über die
Magnetisierung und Magnetostriktion von Nickel-
stahlen mit verschiedenem NJckelgehalt ver-
öffentlicht. Vorliegende Versuche wurden in
der Absicht unternommen, obige Untersuchung
auch auf die Temperatur flüssiger Luft auszu-
dehnen.
Der Apparat zum Messen der Längenverände-
rung war derselbe wie bei der unseren früheren,
in dieser Zeitschrift 4, 500, 1903 beschriebenen
Versuchen benutzte. Im vorliegenden Falle
wurde die Magnetisierung ausserdem nach der
magnetometrischen Methode gemessen, wobei
Magnetometer und Kompensationsspule in mag-
netisch gerade westlicher Richtung von der
Magnetisierungsspule aufgestellt war.
Unsere Versuchsstücke bestanden aus 5 ferro-
magnetischen Ovoiden und aus 12 von Herrn
Ch. Ed. Guillaume gütigst überlassenen Proben
von Nickelstahl. Dieselben wurden alle in der
Form von Ovoiden untersucht (grosse Achse =
20 cm und kleine Achse = 1,0 cm). Die Er-
gebnisse der Versuche lassen sich folgender-
massen zusammenfassen:
a) Die Magnetisierung ferromagnetischer
Metalle.
1. Bei schwedischem Eisen, Wolframstahl
und Nickel vermindert Abkühlung in flüssiger
Luft die Magnetisierung in schwachem Felde,
während die Magnetisierung in starkem Felde
stärker wird. Bei Eisen und Wolframstahl ist
die Veränderung sehr klein und beträgt höch-
stens 2 bis 3 Proz., während bei Nickelstahl
die anfängliche Verminderung verhältnismässig
bedeutend ist und annähernd 10 Proz. beträgt.
Das Feld, bei dem keine Veränderung statt-
findet und die Wirkung der Abkühlung ihr
Zeichen ändert, beträgt 1 1 5 Gauss bei schwe-
dischem Eisen und Wolframstahl, und 580 Gauss
bei Nickel. Fleming undDewar'), die zuerst
die Magnetisierung von Eisen und Stahl in
flüssiger Luft gemessen haben, beobachteten
keine Zunahme der Magnetisierung bei Eisen
und Stahl, weil die Felder, mit denen sie ar-
beiteten, zu schwach waren, um eine derartige
Zunahme zu zeigen.
2. Bei Gusskobalt und geglühtem Kobalt
vermindert Abkühlung stets die Magnetisierung.
Die Wirkung ist verhältnismässig bedeutend
I) Proc. Roy. Soc. 60, 81, 1893.
und bei Gusskobalt erheblich kleiner als bei
geglühtem Kobalt.
3. Dieselben Versuchsstücke wurden nach
Abkühlung in flüssiger Luft wieder bei gewöhn-
licher Temperatur untersucht. Bei schwedi-
schem Eisen, Wolframstahl und Nickel fallen
die Magnetisierungswirkungen vor und nach der
Abkühlung für alle Felder zusammen. Bei ge-
gossenem und geglühtem Kobalt stellt sich hin-
gegen eine bedeutende bleibende Veränderung
des magnetischen Zustandes ein.
4. Ein Vergleich der Magnetisierung bei
gewöhnlicher Temperatur und der bei der Tempe-
ratur von flüssiger Luft ist in Tabelle I gegeben.
Tabelle L
Metall
/ A^=5
10
50
200
500
Schwed. Eisen j
27,50c
620
lOlO
1322
1527
1675
-186»,,
620
95°
1312
1517
'653
Wolframstahl .
30.7°
60
200
1220
1400
1502
— 186»
48
148
1190
1420
1544
N-ickel . . . '
13,00
140
223
4«S
478
482
— 1860
50
166 1
385
443
478
Gußkobalt. . |
1
20,0,,
— 186O
60
38
160 !
116 1
608
494
919
840
1057
iot6
Geglüht. Kob. '
i8,60
— 1860
8
S
10 1
163
82 1
413
3«4
60s
505
b) Die Längenveränderung ferromagne-
tischer Metalle.
5. Bei schwedischem Eisen und Wolfram-
stahl wird durch Abkühlung in flüssiger Luft
die Längenausdehnung der Metalle vermindert.
Die Veränderung ist sehr klein bei Wolfram-
stahl, jedoch bei schwedischem Eisen verhält-
mässig bedeutend. Bei Nickel wird die Kon-
traktion bis za H = 670 Gauss vermindert, aber
in stärkeren Feldern erhöht.
6. Bei Gusskobalt wird die Kontraktion be-
deutend erhöht, mit Ausnahme von schwachen
Feldern, bei denen man eine geringe Abnahme
der Kontraktion beobachtet. Bei geglühtem
Kobalt ist es umgekehrt; die Kontraktion wird
dort stets verringert.
7. Bei Wolframstahl, geglühtem Kobalt und
Nickel sind die Längenveränderungen vor und
nach der Abkühlung dieselben. Bei schwedi-
schem Eisen wird jedoch die Ausdehnung nach
der Abkühlung grösser als vor der Abkühlung.
Bei geglühtem Kobalt nimmt die Kontraktion
gegen die vor der Abkühlung beobachtete ein
wenig ab. In Bezug auf die Längenveränderung
verhalten sich -also Gusskobalt und geglühter
Kobalt ganz verschiedenartig.
8. Der Vergleich zwischen der Längenver-
änderung bei gewöhnlicher Temperatur und
der Temperatur flüssiger Luft ist in Tabelle II
enthalten :
Obige Resultate für schwedisches Eisen,
Nickel und geglühten Kobalt stimmen mit den
von uns an Stäben von diesen Metallen erzielten
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
41
Tabelle II.
Metall
Schwed. Eisen .
WoirramstaM .
Nickel . . .
■l' —
I I
I — :
Gusskobalt
Geglühter Kobalt.
1'
«4.5° C.
186»
23,2» C.
186«
19.5°
186»
20,0*
1860
13.5°
186»
+ 3,4X10-
+ 3.2
4- 2.4
+ 1.5
—13.0
— 10,0
— 1,9
— 1.7
— o.«
— o,J
+ 3,6x10-6 '
+ 3,3 ,
+ 4.4 I
+ 4,1
— 26,0
— 21,0
-6,s
-6,0
— 0,2
— o>i
»50
300
700
Ergebnissen überein,') Die Veränderung der
Längenausdehnung von Wolframstahl in starken
Feldern ist mit der in unserem früheren Ver-
such beobachteten nicht identisch. Da jedoch
die Veränderung sehr unbedeutend ist, so lässt
sich die Abweichung durch Betrachtung der
entmagnetisierten Kraft erklären.
c) Magnetisierung von Nickelstahl.
9. Ebenso wie bei Eisen, Wolframstahl und
Nickel ist die Magnetisierung von Legierungen
von Nickelstahl mit mehr als 25 Proz. Nickel
in schwachem Felde kleiner und nimmt in star-
kem Felde zu, wenn man eine Abkühlung durch
flüssige Luft bewirkt. Bei Legierungen mit
weniger Nickel nimmt die Magnetisierung mit
der Abkühlung stets zu. Die Magnetisierungs-
veränderung wird mit Ausnahme von 28,73
Proz. grösser, wenn der Nickelgehalt nach 25
Proz. hin abnimmt. Die Magnetisierung in flüs-
siger Luft ist bei Nickelstahl zu 25 Proz., der
in gewöhnlichem Zustande fast unmagnetisch
ist, gleichfalls sehr gering. Bei weiterer Zu-
nahme des Nickelgehalts nimmt die Magneti-
sierungsveränderung wieder zu. Bei 26,34 Proz.
findet die grösste Veränderung statt, und nimmt
die Magnetisierungsstärke von 16 nach 1275,
d. h. um ungefähr das 80 fache, zu.
10. Die Magnetisierung von Nickelstahl mit
mehr als 36 Proz. Nickel ist vor und nach der
Abkühlung fast dieselbe; sie ist daher umkehr-
bar. Die Magnetisierungsveränderung bei an-
derem Nickelstahl ist nicht umkehrbar; bei Ab-
kühlung in flüssiger Luft tritt mit abnehmendem
Gehalt immer weniger eine Wiederherstellung
des Anfangszustandes ein; bei 24,40 Proz. und
24,04 Proz. ist die Magnetisierung nach der Ab-
kühlung sogar grösser als in flüssiger Luft; die
allgemeinen Ergebnisse fallen mit den von
Hopkinson und Osmond mit fester Kohlen-
säure erzielten*) zusammen.
1 1 . Tabelle III enthält die Magnetisierungs-
stärke bei gewöhnlicher Temperatur und tn
flüssiger Luft:
+
+
+ 4.5
+ 4,1
—34.9
—29,0
-9.6
— 11,0
— 2.0
— 0,9
1,7x10-6 ' — 1,7x10-6
«.3 I — 2.7
+ 3.8
I + 3.4
I —37.0
' -32.9
I — ?•**
-»'.5
I -3.0
, —2,0
Tabelle IIL
' — 6,7x10-«
I — 9.4
I +».4
■ + ».9
■ —38.0
I —38,2
— 1,2
— 8,8
— 7.0
— 8,6
I>egterangen
70,32 Proz.
I 50,72
I 46
I 36
I 29,42
I 29
28,72
! 28,32
26,64
^=5. «5
SO
500
25
24,40
24,04
/ 2300:.
( —186«
) 240
I — 1860
I 20»
( —186»
I 13»
I —1860
) 23«
I —186»
) 13»
I —186»
I ' 230
I —186»
f 17»
I —186»
I 230
1 —186»
( , 13°
I —186"
19O
( — 1860
I
I —186»
S6o
500
$00
480
390
200
240
80
96
18 I
180 ,
35
180
28 I
33 I
45
o ,
20
o
0,2
o
20
I
t8
768
766
900
916
885
880
698
740
132
166
358
190
240
162
48
211
0,1
126
o
0.5
o
80
5
70
942
1000
1004
978
1044
1052
1138
1238
1243
II62
13Ö0
1310
II08
1204
1220
II87
1347
1379
920
lOOI
lOIO
II40
»313
1343
152
172
«94
60s
943
1120
300
3«8
330
725
1126
1300
280
308
320
642
1019
1213
60
83
iit
600
978
1160
0,3
10
17
620
1068
«274
0
0
0,2
2,0
7.6
«5.2
0
5
lO
454
883
II02
20
48
72
431
898
II20
Die Kurven, welche die Beziehung zwischen
der Magnetisierung in flüssiger Luft und dem
Nickelgehalt darstellen, sind denen ganz ähn-
lich, welche von Prof. Nagaoka und dem einen
von uns bei gewöhnlicher Temperatur erhalten
worden sind.') In vorliegendem Falle treten
jedoch ausser einem Hauptmaximum zwei kleine
Maxima auf, und zwar das eine bei 29 Proz.
und das andere bei 26,64 Proz. Ähnlich ver-
hält es sich mit der Längenveränderung in
flüssiger Luft.
d) Die Längenveränderung von Nickel-
stahl,
12. Die Wirkung der Abkühlung auf die
Längenausdehnung bei Nickelstahl geht ganz
parallel mit der in Bezug auf die Magnetisierung
beobachteten. Bei Nickelstahl mit grösserem
Nickelgehalt als 28,82 Proz. nimmt die Längen-
ausdehnung in schwachem Felde ab und in
starkem Felde zu, wenn man dieselben in flüs-
siger Luft abkühlt-, bei anderen Sorten von
l) Honda und Shimizu, 1. c.
2} Compt. rend. 1S8, 304, 1899.
1) Nagaoka und Honda, Report of the Tokyo Mathe-
matico-l'hysic.il Society, Vol. II, 2, 9, 1903.
Digitized by
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42
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
Tab
eile IV.
Legierungen
t
H=
20
so
150
1 300 l
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Prozent
1 '1 22,0» C.
1 ', - 186»
6,4X
6,0
10-6
9,5x10-6
9,8
ir, 5x10-6
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11,8x10—6
12,8
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21,3
23,0
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50,72
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1
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23,0
26,0
26,7
46
1 1 20,0"
! 8,0
'5,5
22,0
24,0 1
25,'
„
1 : — 186«
7,2
15,5
24,5
28,3
29,6
36
1 ll 20,0"
5,5
9,7
'5,0
«7,o
19,0
„
1 ! —186«
3,0
10,2
21,5
26,8 1
29,9
/ 19.5"
■ 0,5
1,0
2,3
3.5
6,7
29,42
„
1 ' — 186U
0,6
2,0
6,1
10,2 1
15,8
29
) 12,5"
1 ',2
2,0
3,4
4,8
8,1
„
1 —186"
1 0,1
2,4
10,1
'Ö,o 1
20,7
28,82
) 22,5»
•,o
1,6
2,8
4,3
6,9
„
1 —186"
1 0,4
1.8
7.2
11,2
•6,4
28,32
1 20,0"
, o.'
0,4
i,o
2,1
4.8
„
1 -186»
1 °'5
2,0
6,3
11,3
t6,o
26,64
„
1 -^^6^:
' 0,0
0,4
0,0
2,0
0,0
7.0
0,1 !
11,8
0,2
'7.0
) 25,0"
1 —186"
0,0
0,0
0,0
0,0 1
0,1
24,40
"
0,3
1:2
5.0
9,5
'3,6
1 21,0"
1 0,0
0,0
0,1
0,2 1
0,6
24,04
"
1 — 1860
0,3
1,6
6,8
12,2
21.1
Nickelstahl verschwindet die anfängliche Zu-
nahme der Längenausdehnung.
Das Verhältnis der gewöhnlichen Längen-
ausdehnung zu der in flüssiger Luft nimmt im
allgemeinen mit abnehmendem Nickelgehalt zu.
Bei 36 Proz. beträgt es ungefähr 0,6, bei //= 500
Gauss und bei 28,32 Proz. etwa 2,7 und bei
24,40 Proz. etwa 80,0 in demselben Felde.
13. Bei umkehrbarem Nickelstahl fällt die
Längenausdehnung vor und nach der Abkühlung
genau zusammen. Die Längenausdehnung von
anderen Nickelstahlsorten ist, nachdem diese in
flüssiger Luft abgekühlt worden sind, stets
grösser als vor der Abkühlung. Bei Legierungen
zu 26,64 Proz. und 24,40 Proz. nimmt die Längen-
ausdehnung beim Erhitzen auf gewöhnliche Tem-
peratur sogar zu. Nickelstahl zu 25 Proz. dehnt
sich bei gewöhnlicher Temperatur und ebenso
in flüssiger Luft nicht merklich aus.
14. Die numerischen Ergebnisse unserer Ver-
suche sind in Tabelle IV enthalten:
15. Schliesslich möge noch erwähnt werden,
dass die Dichte nicht umkehrbaren Nickelstahls
bei gewöhnlicher Temperatur eine dauernde
Veränderung erleidet, wenn der Stahl in flüssige
Luft getaucht wird. Diese eigentümliche That-
sache ist zuer-st von Hopkinson beobachtet
und kürzlich von Ch. Ed. Guillaume') und
Osmond^) bestätigt worden: die Tabelle V
enthält die beobachteten Werte der Dichte:
Tabelle V.
Legierungen 28,32 Proz. ' 26,64 Pro7. 24,40 Pro/.. 24,04 Fr.
Vord. Abkühlg.,
Nach ll. „ '
8.'5
8,01
8,16
7-99
8,13
8,06
8,06
7,94
I) C'oinpt. reml 126, 738, 1898.
2J Compt. rcnd. 128, 1395, 1899.
Wir sehen daher, dass die Dichte durch Ab-
kühlung in flüssiger Luft stets verkleinert wird.
Der Quill au mesche Versuch zeigt uns, dass
nicht umkehrbarer Nickelstahl durch Abkühlen
ausgedehnt wird und beim Erwärmen auf ge-
wöhnliche Temperatur wiederum eine Ausdeh-
nung erfährt, so dass das Volumen dieser Le-
gierungen einen doppelten Zuwachs beim Ein-
tauchen in flüssige Luft erfährt.
Tokyo, 4. Juli 1903.
(Aus dem Englischen übersetzt von \, Gradenwitz.)
(Eingegangen 21. November 1903. 1
Zur Frage der Kompassaufstellung in eisernen
Ruderhäusern.
Von H. Meldau.
Im 3. und 4. Jahrgange dieser Zeitschrift sind
von mir die für die Konstruktion des Schiffs-
kompasses und fürseine Aufstellung und Behand-
lung an Bord von Eisenschiffien massgebenden
Gesichtspunkte in einer Reihe von Aufsätzen
dargelegt worden.') Der Zweck dieser Auf-
sätze, deren Inhalt übrigens rein referierenden
Charakters war, lag darin, die Aufmerksamkeit
und das Interesse physikalischer Kreise auf ein
für den Seeverkehr äusserst wichtiges Gebiet
angewandter Physik zu lenken.
In gleicher Richtung ist das Ziel der vor-
liegenden Mitteilung zu suchen, die eine spe-
ziellere neuerdings fiir die Handelsmarine
brennend gewordene Frage auf dem Gebiete
des Kompasswesens behandelt.
1) Diese Zehsclir. 3, 323, 391, 554, 1902; 4, 376, I9i>3.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
43
Wie schon früher (d. Ztschr. 3, 558, 1902) an-
t^edentet, sind die magnetischen Verhältnisse,
unter denen der Kompass seine Aufgabe er-
füllen soll, nicht nur auf den Kriegsschiffen,
sondern zum Teil auch auf den Fahrzeugen der
Handelsmarine mit der Zeit immer ungünstiger
geworden. Die ausserordentlich erhöhte Ge-
schwindigkeit moderner Passagierdampfer lässt
im Interesse der Sicherheit der Schiffsfübrung
einen vor den ärgsten Unbilden der Witterung
geschützten Standort für die Schiffsführer wün-
schenswert erscheinen. Während früher der
Kompass stets auf der offenen „Brücke" des
Schiffes Aufstellung fand, stellt man ihn deshalb
jetzt vielfach in ein „Ruderhaus", das, sich
rückwärts an die übrigen Brückenaufbauten
(Navigationszimmer, Zimmer für Kapitän und
Offiziere) anlehnend, den mittleren Teil der
Brücke überdeckt und vorn und seitwärts ab-
schliesst. Damit dieses Ruderhaus den nötigen
Widerstand gegen etwa überkommende Seen
besitzt, ist es nötig, wenigstens seine Vorder-
wand aus Stahl herzustellen. Bisweilen hat
man, einer Tendenz des Eisenschiffbaues fol-
gend, auch für die Seitenwände sowie die Quer-
und Diagonalverbände der Decke Stahl als
Baumaterial angewandt. In magnetischer Be-
ziehung war die Aufstellung des Kompasses in
einem solchen Ruderhause wohl a priori als
eine bedenkliche Verschlechterung zu bezeichnen
und das hat sich denn auch durch die Er-
fahrung in verschiedenen Fällen nur zu sehr
bestätigt.
Die am meisten charakteristische Verände-
rung, die in den magnetischen Verhältnissen
des Kompassortes durch die besagte Aufstellung
in einem Ruderhause eintritt, scheint mir darin
zu liegen, dass die schiffsmagnetische Ver-
tikalkraft (Kraft senkrecht zum Deck) einen
Zeichenwechsel erfährt und unter Um-
ständen übermässig gross wird.
Bei Schiffen, die in nordmagnetischer Breite
gebaut sind, zeigen die in oder über Deckshöhe
gelegenen Eisenteile naturgemäss Südpolarität,
so dass bei frei aufgestelltem Kompass durch-
weg eine den Nordpol der Nadel nach abwärts
ziehende Kraft vorhanden ist. Durch die eiser-
nen Seitenwände des Ruderhauses aber werden
kräftige Südpole in unmittelbarer Nähe ober-
halb des Kompasses festgelegt, so dass eine nach
oben gerichtete Vertikalkraft die Folge ist.
Ich hatte Gelegenheit, die auf diese Weise
geschaffenen magnetischen Verhältnisse auf
einer Reihe neuerer Dampfer des Nord-
deutschen Lloyd zu untersuchen. Die Re-
sultate der Vertikalkraftmessungen sind in den
beistehenden sechs Darstellungen niedergelegt.
Die Kräfte sind in der Mittelebene des Ruder-
hauses in ungefährer Kompasshöhe ( i , i m über
dem Fussboden) gemessen. Als Massstab für
die Kräfte ist am linken Rande jeder Figur
der für die deutschen Küsten geltende Wert
{H= 1,8 G. i£.) der Horizontalkomponente des
Erdmagnetismus angegeben. Die Kompassorte
sind in den Figuren unter der Bezeichnung
„vorderer Kompass" (v. K.) und „hinterer Kom-
pass" (h. K.) kenntlich gemacht. Die sechs
Schiffe sind auf drei verschiedenen Werften
erbaut, nämlich beim Vulkan in Stettin, bei
J. Schichau in Danzig und bei Joh. C.
Tecklenborg in Geestemünde. Die Erbau-
ungsorte sind den Schiffsnamen in den Figuren
beigesetzt.
J.Jlmttprüix mihelmysteuin ) tr, Z.^avsfrM'lUtebnt:(SteUui,>
1 mK 2 3 liK. <m.
3.,Seyälits" tßanzig.) sr-, it.fio<m'(Geesttnaindc)
vX 2 3 JU[.*m.
m S.^GneisenaU^GUlUn,) if-i 6., Zietea.'( Dornig)
U-
3 'im.
j'tK. 3 "'*'T'^hjr.'fm.
" *
rK.J 2 3 hJT.hn.
-t..
.4. . ,1.
3
-L-t.
I'ig. 1—6.
Zur Erläuterung der Figuren sei folgendes
hinzugefügt:
Fig. I . Der Schnelldampfer „Kronprinz Wil-
helm" hat ein Ruderhaus, dessen Vorder- und
Seitenwände aus Stahl hergestellt sind. In
der Decke befinden sich eiserne Quer- und
Diagonalverbände. Im ganzen Ruderhause
herrscht eine nahezu konstante nach oben ge-
richtete Vertikalkraft von einem enormen Be-
trag. Sie ist fast gleich 2 '2 JJ^ oder ungefähr
gleich dem für unsere Breite gültigen Werte
der Vertikalintensität, woraus — nebenbei be-
merkt - das Kuriosum folgt, dass eine Flinder-
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44
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
Stange in diesem Räume in unseren Breiten
überhaupt unwirksam ist.')
Fig. 2. Im bemerkenswerten Gegensatze
dazu steht das Ruderhaus des Schnelldampfers
„Kaiser Wilhelm 11". Die Seitenwände sind
hier von Holz, die hinter dem Ruderhause
stehenden Wände des Navigationszimmers usw.
sind aus Holz hergestellt. Die an der Vorder-
wand erhebliche Vertikalkraft fällt rasch ab,
geht durch Null und ist für den hinteren Kom-
pass schon nach abwärts gerichtet.
Fig. 3. Ähnlich, wenn auch weniger günstig,
liegen die Verhältnisse auf Dampfer ,,Seydlitz".
Die Seitenwände sind auch hier, ebenso wie
bei den folgenden Schiffen, aus Holz. Die
hinter dem Ruderhause vertikal stehenden Eisen-
massen bewirken, dass die Kräfte langsamer
abfallen und im hinteren Teile de.s Hauses
wieder ansteigen.
Fig. 4. Recht ungünstig liegen die Verhält-
nisse auf Dampfer „Roon". Trotz hölzerner
Seitenwände fallen die Kräfte nur sehr wenig ab.
Fig. 5. Einwandfrei sind die magnetischen
Verhältnisse im Ruderhause des Dampfers
„Gneisenau". Es ist verständigerweise nur ein
Kompass im Hause aufgestellt und dieser dafür
an einer magnetisch günstigen Stelle,
Fig. 6. Das beste Verhalten bezüglich der
Vertikalkräfte weist der Dampfer „Zieten" auf.
Auf diesem Schiffe ist auf Veranlassung von
Prof. C.Schilling ein Versuch mit einer Vorder-
wand aus unmagnetischem Nickel stahl ge-
macht. Die Seitenwände sind aus Holz. Die
Vertikalkraft ist fast im ganzen Ruderhause
gleich Null, nur im hinteren Teile findet ein
Ansteigen statt, veranlasst durch die dahinter
stehenden eisernen Wände.
Das überraschend günstige Resultat, das
bei diesem Schiffe erreicht ist, darf nicht ledig-
lich der Nickelstahlvorderwand beigemessen
werden; vielmehr trägt die ganze Bauart de.s
Ruderhauses und vor allem der darunter be-
findlichen Aufbauten zu ihm bei. Das Ruderhaus
springt weit über den darunter liegenden Damen-
salon vor; die Vorderwand des letzteren steht
ihrerseits wieder frei (d. h. ohne Fortsetzung
nach unten) über dem darunter liegenden Speise-
saal. Deshalb giebt es in der Umgebung des
Kompasses keine Eisenmasse von beträchtlicher
Vertikalerstreckung.
Der Vergleich der Figuren unterein-
ander macht es sehr wahrscheinlich, da.ss die
i) Zur Kompensation des Krängungsfehlers sind unter
jedem der beiden im Ruderhause aufgestellten Kompasse vier
kräftige Magnete etwa 22 cm unter der Kose befestigt. Hier-
durch sei die frähcr (d. Ztschr. 3, 558, Anm.) Über dieses
Schiff gemachte Angabe richtiggestellt. Jene Angabe ging
auf eine mündliche Mitteilung zurück, in die sich ein Irrtum
eingeschlichen hatte. Die weitere in der Anmerkung ge-
machte Hemerkung bezieht sich aiif den Dampfer „Zielen",
nicht auf „Kiiiser Wilhelm 11".
von den verschiedenen Werften verwandten
Eisensorten magnetisch erhebliche Abweichun-
gen zeigen. Man vergleiche nur die Vertikal-
kräfte auf „Kaiser Wilhelm 11" mit denen auf
„Roon"! Das vom Stettiner Vulkan verwandte
Material scheint nach den vorliegenden Figuren
in magnetischer Hinsicht das günstigste zu sein
(vgl. „Gneisenau" und „Kaiser Wilhelm II " gegen
„Seydlitz" und „Roon").
Die eingehende Betrachtung, die hier den
Vertikalkräften gewidmet worden ist, findet ihre
Berechtigung darin, dass ein erheblicher
Wert der schiffsmagnetischen Vertikal-
kraft am Kompassorte als ein, wie es scheint,
untrügliches Anzeichen für eine schlechte
Beschaffenheit desselben angesehen werden
darf')
Insbesondere haben die Dampfer „Kron-
prinz Wilhelm" und „Roon" mit ernstlichen
Kompassschwierigkeiten zu kämpfen.
Die praktischen Folgerungen, die aus
den gemachten Beobachtungen gezogen werden
können, gehen einerseits den Schiffbauingenieur,
andererseits den Physiker, den Chemiker und
die Eisenwalzwerke an:
Die Seitenwände des Ruderhauses sind unter
keinen Umständen aus Eisen herzustellen. Auch
in den hinter dem Ruderhause gelegenen Räu-
men hat man eiserne Wände soweit irgend
möglich zu vermeiden.
Aufs lebhafteste zu begrüssen wäre die Her-
stellung eines nur schwach magnetisierbaren
Stahles. Es braucht durchaus nicht auf Un-
magnetisierbarkeit gedrungen zu werden; der
Stahl müsste dem auf Dampfer „Zieten" ge-
brauchten 2 5 proz. Nickelstahl gegenüber nur die
Eigenschaften der leichteren Bearbeitbarkeit und
der grösseren Billigkeit haben. Aus solchem
Stahl wäre dann vor allem die Vorderwand des
Ruderhapses herzu.stellen. Gegebenenfalls wäre
dieser Stahl für die unter dem Ruderhause
gelegenen Aufbauten heranzuziehen, bei denen
sich die Anwendung von Holz aus Gründen
der Festigkeit verbietet, und in deren Entwurf
eine Rücksicht auf die magnetischen Verhält-
l) Der Zusammenhang beider Erscheinungen ist einer-
seits ein ursächlicher. Zwar wird die Vertikalkraft fiir den
Ort, an dem sich die Nadeln befinden, durch den Krängungs-
magneten aufgehoben, doch ist diese Kompensation aus
mehreren GtUnden nur eine angenäherte; sie berücksichtigt
beispielsweise nicht die mit der Veränderung der magnetischen
Breite eintretenden Änderungen. Je grösser die aufzuhebende
Kraft, desto grösser werden auch die Störungsglieder, die bei
einer Neigung des Schiffes in Wirksamkeit treten. Anderer-
seits ist ohne Zweifel das schlechte Verhalten der Kom|iasse
bei grosser Vertikalkraft als eine reine Begleiterscheinung
aufzufassen. In der grossen Vertikalkraft drückt sich die zu
grosse Nähe von Eisenmassen aus. Diese Eisenmassen werden
auch bei aufrechter Lage des Schiffes besonders wegen des
in ihnen induzierten halb festen Magnetismus fiir das <;ute
Verhalten des Komp.isses verhängnisvoll.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
45
nisse des Ruderhauses vom Schififbauingenieur
nicht verlangt werden kann.
(EingegangeD 3. Dezember 1903.)
Über die ponderomotorischen Kräfte, welchen
ein homogenes Dielektrikum in einem ver- ,
änderlichen elektromagnetischen Felde unter-
• worfen ist.
Von Franz Koläcek.
Unter dem Titel „Über die magnetische
Wirkung elektrischer Verschiebung" von |
John B. Whitehead jr., erschien in dieser '
Zeitschrift (4, 229, I903) eine Abhandlung, in '
welcher sorgfältige Versuche beschrieben werden, 1
deren Resultate für die Max well sehe Lehre
vom elektromagnetischen Felde verhängnisvoll
werden könnten, wenn sie sich nicht anders
interpretieren Hessen als durch Nichtwirkung
des Magnetfeldes auf Verschiebungsströme.
Im wesentlichen handelt es sich um die
experimentelle Untersuchung des Antriebes,
welchen ein rechteckiger Block D eines Dielek-
trikums (siehe Figur) im periodisch veränder-
Dichte, so gilt für die Komponenten der Spann-
ungen elektrischer Art die Gleichungenreihe .
X
K
8jt
(X2
Xy^
KXY
4Jt
-\;
etc.
(o)
/
D
Xx^
I
liehen elektrischen Felde eines Kondensators
I, I erfahrt, wenn senkrecht zu den elektrischen
Kraftlinien und zur (möglichen) Bewegungs-
richtung des Blockes x ein gleichfrequentes,
veränderliches magnetisches Feld erregt wird.
Der beste Erfolg i.st offenbar dann zu erwarten,
wenn der Max well sehe Verschiebungsstrom
und der das Magnetfeld erregende Spulenstrom
in gleicher Phase .sind. Im Whiteheadschen
Arrangement liess sich unter der Voraussetzung,
dass die Verschiebungsströme allein die Ur-
sache des Antriebes sind, die Stärke desselben
berechnen. Dieselbe hätte eine Drehung des
mit D verbundenen Hebels im Betrage von
485 Skalenteilen ergeben müssen, während that-
sächlich das Beobachtungsresultat negativ war.
I. Dies ist, wie im folgenden gezeigt wer-
den soll, in bester Übereinstimmung mit den
Maxwell-Faradayschen Anschauungen, denen
zufolge die Fernwirkung polarer Massen auf
Spannungen zurückzuführen ist. Ihr Betrag
lässt sich an der Hand des Energieprinzips
berechnen (Helmholtz-Kirchhoff). Ist AT die
Dielektrizitätskonstante, X, Y, Z, (> die elektro-
statisch gemessene elektrische Kraft, resp.
F2 — Z2),
KXZ
4x
Die Spannungskomponenten Xx, A^, .V^ an
einer Raumstelle erscheinen hier ausgedrückt
durch die daselbst bestehenden Kräfte, und
müssen, da es nur auf die Existenz dieser Kräfte
und nicht auf deren Ursprung ankommt, auch
dann richtig bleiben, wenn die Kräfte kein
Potential besitzen. Eine Konsequenz dieser
Idee ist beispielsweise das Gesetz der pondero-
motorischen Wirkung eines Magnetfeldes auf ein
Stromelement (siehe weiter unten).
Die ponderomotorische Kraft elektrischen
Ursprungs -S*,, //,, Ze beträgt per Volumeinheit
», Ö Xx . Ö A'y Ö Xs
= KY:
KZß-
ÖAT m
Ix
-\- Xq
He^KZa- KXy
ÖA'
8jr
//2
■ 8jr
(I)
Z, = KXß — K]\
wobei
B^=X-^+Yi+Z-^;4Jta=Y„-l^, 4^ ß=
IZ
Ix'
ÖA'
IX
'i>x'
4^('
Ix
(2)
(A-A') + ^^{KY)+^-^KZ) gesetzt ist.
Von der Richtigkeit der Formeln (l) kann
man sich an der Hand der Gleichung (o) und
(2) durch Derivationen unmittelbar überzeugen.
Eine ähnliche Gleichungenreihe gilt flir die
Spannungen magnetischer Art. Schliessen wir
magnetische Raumdichten ((') überhaupt aus
und beschränken uns auf Medien von überall
gleicher Permeabilität A'= i , so erhalten wir,
falls L, M, N Komponenten der magnetischen
Kraft bedeuten, für die ponderomotorischen
Volumkräfte magnetischer Art die Gleichungen:
S,„ = My - N^ , H„ = Nd - Ly ;
Z„ = L^-Md
. IM IN ^ IN IL
4jra =^ ^ — , , 4Jtp =
, ö /. ö M
4^5' = 0^-3;.
Die Grössen d, §1 , y sind offenbar identisch
mit den an einer Raumstelle x, y, c eventuell
bestehenden Komponenten der Stromdichte h
der Richtung ^, fi , v; also d = hX, ß^ = hn,
y = Iiv. Sei ferner dl das Element eines Strom-
^l:'
(3)
(4)
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46
rhysikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
faden.s, q sein Querschnitt, i = hq die Strom-
intensität.
Die Kraft auf das Element eines Stromfadens
vom Volumen d l-q ist dann gegeben durch:
A.^ = {Mv — Nu) ■ dl -i, Ay = {NX - L v) di-i,
A.^{Lii — MX)-dl-i.
Man ansieht aus dieser Formel, dass der
Antrieb auf der Feld- und Stromrichtung senk-
recht steht und durch dl. i. sin ß gegeben ist,
wobei ö den Winkel zwischen Strom- und Feld-
richtung angiebt. Aus der weiteren Überein-
stimmung der Kraftrichtung mit jener, die man
durch die bekannte Zeichenregel ausdrückt,
schliessen wir, dass die Gültigkeitserweiterung
der Spannungsformeln auf Kräfte ohne Potential
berechtigt war.
2. Kehren wir nun zur eigentlichen Aufgabe
zurück. Das Dielektrikum {/)) 1 erfährt inner-
halb eines Dielektrikums 2 in der Richtung der
;r-Achse einen resultierenden Zug A, der sich
auf Spannungen beider Kräftearten zurückführen
ULsst. Derselbe kann sich nur um unendliche
kleine Grössen von jenem Zuge unterscheiden,
den eine den Körper D eng umschliessende
Fläche y/2 seitens des Mediums 2 erfährt.
Denken wir uns den diskontinuierlichen Über-
gang des Mediums i in 2 durch einen unend-
lich rasch veränderlichen, aber stetigen Über-
gang ersetzt, bezeichnen ferner mit dz ein Ele-
ment des von A^ umschlossenen Raumes, so
ist dem Greenschen Satze zufolge
I dt [KYy — KZ-ß + Äff — Zß'] + jdT X- q .
Das zweite Integral rechts transformieren
wir an der Hand der Maxwell sehen Grund-
gleichungen :
, K HZ bL bM
4^« -f
F 0/ öj
bx ~'^''f
b N I ö X
bt ' V"~ by'
bV
K bX bAf
V' bt bz'
- , =AJCU
bL i bV
bt ■ V Ö.J
bZ
Oy
K bV bN
V'bt bx'
bL ^
bM i bZ
b't ' V b V ~
A
A +
A., +1 dTQ.
(4a;
4^v +
in welchen X, V, Z die Kräfte auf eine elek-
trostatische Einheit, «, 7', w die elektromag-
netisch gemessenen Dichten der Ohm sehen
Ströme und Fdie Web ersehe Zahl bedeuten, in
wobei gesetzt ist
bK
bx
K b
A,
—Lh'
H\ A
-/.
dl [Mw
- Nv) +
YN)
,,' i dziZM-
Die Integration erstreckt sich bis zur Fläche
A-i. Die Grösse b Klbx ist im homogenen Me-
dium I Null bis hart an die Grenze, ändert
sich aber von da ab in der Richtupg der Nor-
malen «, die wir von i zu 2 positiv zählen,
unendlich rasch. Sind s und / zwei zu einander
und zu n senkrechte Richtungen, so gilt
IK
bx
bK , .
-c- - cos \n, x) .
Da nun ö Kjb s und b Kb t endlich und b Kan
unendlich gross ist, so hat man in limite
bK bK - ,
< = <- cos («, x) .
bx bn
Die Volumintegration in Ay erstreckt
offenbar von einer inneren Grenzfläche A
bK , . , bK . > ,
= - g cos [s, ^) + ^ ^ <:os (/, x) -f
sich
, an
zur
I
welcher K noch den Wert Ä', hat, bis
äusseren Fläche A^, wo derselbe Ä^ ist.
Ist ferner N die Normalkomponente und T
die Tangentialkomponente der elektrischen Kraft
inmitten des veränderlichen Gebietes an einer
zu Ay und A-i parallelen Zwischenfläche, so ist
daselbst
[KN)"-
Dabei sind T und Ki\ (die Normalkomponente
der elektrischen Induktion) bei Abwesenheit
von absoluten Ladungen von n unabhängige
Grössen, für welche die Werte T-j^ und Aj/Vj
an der äusseren Fläche Ai gesetzt werden dürfen.
Man hat also, wenn mit den ein Flächen-
element bezeichnet wird, wegen dr = d(odii
//2= Ti+ .V2= 7'2 +
8:t/
d (0 cos n X
I dn
bK
bn
oder
A =
Ä'.
8Jr
(7,.+ ^
I doD cos Hxl 7^2 •
K^NA
(6
W'enden wir die Formeln (4a), (5) und ('^
auf den Whiteheadschen Versuch an.
Der erste Teil von A-, ist Null, weil 0hm-
sche Ströme im Dielektrikum überhaupt nicht
existieren, aber auch der auf eine Periode be-
zogene Mittelwert von A-i, der im Versuche
allein massgebend ist, ist Null. Ferner ist laut
(6) A^ gleich Null , weil in zwei gegenüber
liegenden Punkten i, 2 von J) (siehe Figur) '/>'
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 2.
47
und -^'j"^ gleiche, aber cosnx entgegengesetzte
Werte besitzen. An den zwei anderen Flächen
ist cos n x = o. Weil nun auch (> = o ist, so ist
der Antrieb A in der jr-Richtung Null und das
Resultat des Versuches im Einklang mit der
Max wel Ischen Theorie. (Selbstverständlich
würde das nämliche Resultat gelten, wenn D
die Form eines zu 1 1 symmetrischen gelegenen
und symmetrischen Körpers besässe.)
Aus (4a) und (5) ergiebt sich, dass auch
Volumteile des ruhenden Äthers einen Antrieb
per Volumeinheit erfahren, wenn derselbe von
elektromagnetischen Wellen durchsetzt wird,
wie dies zuerst von Hertz ausgesprochen und
von Helmholtz näher ausgeführt wurde. (Wied.
Ann. 53, 13S. 1894).
3. Wir bemerken noch, dass laut (4a), (5)
der Antrieb auf das Volumelement eines ho-
mogenen Körpers sich aus drei Teilen zusam-
mensetzt. Der erste entspricht der Wirkung
des elektrischen Feldes auf die in ihm eventuell
vorhandene Ladung, der zweite jener des Mag-
netfeldes auf den aus Leitungs- und Ver-
schiebungsstrom zusammengesetzten totalen
Strom, der dritte wiederum der Wirkung des
elektrischen Feldes auf eine Art magnetischen
Verschiebungsstrom. Man sieht dies unmittel-
bar ein, wenn man die in (5) angedeutete De-
rivation nach f ausführt.
Der Betrag dieses dritten Teiles zum An-
triebe ist per Volumeneinheit
K (IM ÖA^\
„ Z, ^ —F.- jetc.
4 Die Loren tzsche Theorie hält den Leit-
unjjsstrom für einen Fortführungsstrom geladener
elektrischer Massen, vindiziert aber auch den
Maxwell sehen Verschiebungsströmen mag-
netische Kraftwirkungen. Dagegen soll ein
Volumteil ponderomotorischen Kräften nur in-
sofern unterliegen, als er Träger von Ladungen
und Fortführungsströmen ist; auf den Ver-
schiebungsstrom wirkt also ein Magnet nicht.
Infolge dieser Annahmen ist sie nun aller-
'lings in Übereinstimmung mit dem White-
headschen V^ersuch, da ja das Dielektrikum
/' keinerlei Ladung besitzt.
Anders wäre es, wenn das elektrische Feld
konstant bliebe und die Richtung des mag-
netischen (konstanten) Feldes umgekehrt würde.
Der Maxwellschen Theorie zufolge wäre
t:in ballistischer Ausschlag zu erwarten, da in
»ler Richtung ,r eine impulsive Kraft wirk-
sam ist.
Nach Loren tz sollte kein Ausschlag er-
folgen.
Versuche in dieser Richtung wären von
grossem Werte.
^EingegoDgen am 22. November 1903.)
Über eine Vorrichtung zur exakten Eichung
von Elektrometern für Elektrizitätsmengen und
ihre Anwendung auf die absolute Messung
äusserst geringer Stromstärken.
Von F. Harms.
Der Wunsch, die in Gasen auftretenden klein-
sten Stromstärken ihrem absoluten Wert nach
zu messen, und die Unmöglichkeit, die zu dieser
Messung nötige Kapazität von Elektrometern
nach einer der mir bekannten Methoden exakt
zu bestimmen, haben mich veranlasst, die im
folgenden beschriebene kleine Vorrichtung zu
diesem Zweck zu verwenden.
Die Schwierigkeiten der Kapazitätsbestim-
mung auf gewöhnlichem Wege liegen bei klei-
nen Kapazitäten darin, dass die Kapazität sehr
abhängig ist von der Konfiguration der in der
Nähe befindlichen Leiter. Je kleiner die Kapa-
zitäten werden, um so empfindlicher macht sich
dieser Fehler bemerkbar. Bei einem Elektro-
skop derElster-Geitelschen Form macht sich
dies schon stark bemerkbar in folgender Weise.
Ladet man das Instrument in der üblichen
Weise mittels einer Trockensäule, so beobach-
tet man nach Entfernung der ladenden Säule
eine Abnahme der Spannung des Elektroskops
bis zu 10 Proz. Die Kapazität eines solchen
Instruments beträgt etwa 10 bis 15 cm. Ver-
wendet man nun, wie es vielfach geschehen
ist, zur Übertragung einer bekannten El. M.
auf ein Elektrometer Kugeln von einigen cm
Radius, die man durch Berührung mit dem
einen Pol einer Batterie ladet, so kann die Ab-
weichung der auf den Kugeln befindlichen
El. M. von der berechneten V. /meiner Schätzung
nach 25 Proz. und darüber betragen.') Über-
haupt halte ich die exakte Bestimmung kleiner
Kapazitäten, etwa unter einigen 100 cm, nach
den gewöhnlichen Methoden für unmöglich:
Zuleitungen, Änderungen der Lage von Um-
schaltern haben ausserordentlich grossen Einfluss.
Ich habe deshalb, um die Messung zu er-
möglichen, nicht die Kapazität eines Konden-
sators, sondern den Influenzierungskoeffizienten
der einen Belegung auf die andere absolut be-
stimmt. Wenn man"'^) (F'ig. i) den Cylinder II
II Infolgedessen sind auch die Absolutwerte für die
Anzahl der im ccm Luft pro sec gebildeten Ionen In meiner
Arbeit (diese Zeitschr. 4, II, 1902) falsch.
2) Der nach meinen Ang.iben von der Firma (rUnther
& Tegctmey er-Rraunschweig äusserst exakt hergestellte
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
ten und das Potential auf der geladenen Kon-
densatorbelegfung nach Abschaltung der laden-
den Batterie nicht mit der Klemmenspannung
der Batterie identisch ist. Fig. 2 zeigt das
Schaltungsschema :
JWZe
I L
HHiilH
Fig. 2.
Fig. I.
mit dem nicht geerdeten Pol einer Batterie
von V Volt verbindet, während I zur Erde ab-
geleitet ist (III dient nur als Schutzhülle und
ist dauernd geerdet), dann die Erdleitung von
I aufhebt und nun II zur Erde ableitet, so er-
hält man auf I und den etwa damit verbun-
denen Apparaten die El. M. cx V unabhängig
davon, welche Kapazitäten etwa noch mit I
verbunden sind, c ist der Influenzierungs-
koeffizient von II auf I; kennt man diesen, so
hat man ein Mittel durch Variation von V be-
liebige El. M. auf einen Leiter zu übertragen.
Man braucht dann nur noch das Potential der
mit I verbundenen Leiter zu kennen, um die
Kapazität des Systems berechnen zu können;
im Falle, dass mit I ein Elektrometer verbun-
den ist, ist'die Bestimmung des Potentials na-
türlich besonders einfach.
Von einer Berechnung des Influenzierungs-
koeffizienten aus den Dimensionen habe ich ab-
gesehen und es vorgezogen, den Wert experi-
mentell zu bestimmen. Die Bestimmung ge-
schah auf zwei vollständig unabhängigen Wegen.
I. Mit dem ballistischen Galvano-
meter. Hierbei hatte ich anfangs grosse Schwie-
rigkeiten, die erst gehoben wurden, als ich alle
in Betracht kommenden Leitungen und das
Galvanometer selbst in geerdete Hüllen ein-
schloss. Dann waren allerdings die Resultate
auch bei Variation aller in Betracht kommenden
Grössen konstant. Das Prinzip der Messung
war Ladung des Kondensators zu einem be-
kannten Potential und Entladung durch das
Galvanometer. Die übliche Schaltung konnte,
wie oben erwähnt, nicht angewandt werden,
weil die Zuleitungen eine zxi grosse Rolle spiel-
Kondensator stand mir in zwei möglichst genau gleich gear-
beiteten P^xemplaren zur Verfügung. Ich habe weder nach
Zerlegung, Reinigung und Wiederzusammensetzung eines Kon-
densators, noch zwischen den beiden Kondensatoren Unter-
schiede bemerken können, die i Proz. erreichten. Die Appa-
rate können von GQnther & Tegetmeyer in sehr exakter
Ausfuhrung mit Rcmsteinisolation des inneren Cylinders ge-
eicht bezogen werden.
Eine Klemme des zur Messung der Span-
nung der Batterie B dienenden Voltmeters /
jvar zur Erde abgeleitet. Der innere Cylinderl
war durch das Galvanometer 6" zur Erde ab-
geleitet, der Cylinder II konnte durch den Um-
schalter .S" entweder mit der geerdeten oder
der nicht geerdeten Voltmeterklemme verbun-
den werden. Die durch Ladung und Entladunt;
von II auf I influenzierte El. M. reichte dann
gerade noch aus, um unter Anwendung der
Multiplikationsmethode gut messbare Ausschläge
zu bekommen. Als Galvanometer wurde ein
Instrument von Hartmann & Braun nach dem
System Deprez - d'Arsonval benutzt.
Schwingungsdauer 6,13 sec, Dämpfungsverhait-
nis 1,127, Empfindlichkeit im Mittel 9,04x10"'^'
Amp. Bei einer Spannung der Batterie von
175,6 Volt wurde z. B. bei Anwendung der
Multiplikationsmethode ein Grenzausschlag von
76,3 mm erreicht.
Die Messungen wurden vielfach abgeändert,
die grössten dabei beobachteten Differenzen
betrugen etwa i Proz. Der Mittelwert für den
Influenzierungskoeffizienten war bei beiden Kon-
densatoren :
<: = 4i,3 cm.
Vollständiges Zerlegen und wieder Montie-
ren der Kondensatoren änderte diesen Wert
nicht.
2. Methode, durch Ladungsteilung mit
Hilfe des Elektrometers.
Dem einen Quadrantenpaar eines Quadran-
tenelelektrometers war ein Luftkondensator von
ungefähr 0,01 M.-F. Kapazität parallel geschaltet,
dessen Kapazität anderweitig genau bestimmt
war. Mit demselben Quadrantenpaar waren die
inneren Cylinder I der beiden zu eichenden
Luftkondensatoren verbunden. Die Cylinder II
waren der eine mit Erde, der andere mit Hilfe
eines Schlüssels -*>' entweder mit Erde oder mit
der nicht geerdeten Klemme des Voltmeters
verbunden. Ein Quecksilbernapf A' diente zur Ver-
bindung des Elektrometerquadranten mit Erde.
Während durch A" das Elektrometer an Erde ge-
legt war, wurde lilektrode II des einen Kon-
densators auf V Volt geladen, dann das Elektro-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
49
rniLi
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^ «1
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s
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Erde,
Kig. 3.
meter isoliert und II zur Erde abgeleitet; der
dann entstehende Elektrometerausschlag gab,
da die Voltempfindlichkeit des Elektrometers
bekannt war, das Potential (v) des Systems an;
dann ist:
K ist die Kapazität des gesamten geladenen
Systems.
Da die Kapazität des den Quadranten pa-
rallel geschalteten Kondensators C gross ist
gegen die übrigen Kapazitäten, so kann man
mit genügender Annäherung setzen:
K= c+ r + 2c
wenn C die Kapazität des Kondensators C ist,
Y die des Elektrometers mit Leitungen. Das
Verhältnis
y -{- 2c
lässt sich bestimmen, wenn
man den eben beschriebenen Versuch ohne
Zuschaltung des Kondensators C wiederholt.
Auf diese Weise lässt sich c mit genügender
Genauigkeit berechnen: Es ergab sich so für
C= 9220 cm ') (/ + 2<r = ca. 180),
bei dem einen Kondensator ^ = 41,5
bei dem anderen c = 4i,6 cm.
Die Abweichung von den nach der ballisti-
schen Methode erhaltenen Werten beträgt we-
niger als 1 Proz.; ich möchte die nach der
ersten Methode bestimmten Werte fiir die rich-
tigeren halten, da die zweite sehr grosse An-
forderungen an die Isolation stellt und bei den
einzelnen Messungen auchgrössereAbweichungen
(bis 2 Proz.) zeigte.
Jedenfalls zeigt die Übereinstimmung der
beiden Methoden, dass man Influenzierungs-
koeffizienten von der Grössenordnung 50 cm
auf weniger als i Proz. genau bestimmen kann.
Die Verwendung des Apparates zur Eichung
von Quadrantenelektrometern für Elektrizitäts-
mengen liegt auf der Hand. Man lässt am
besten den Kondensator dauernd an den Mess-
quadranten angeschaltet; die Isolation ist sicher
mindestens so gut, wie die der bestisolierenden
Elektrometer, und die Vergrösserung der Ka-
pazität um etwa 40 Proz. ist meistens unbe-
denklich. Um das Elektrometer für El. M. zu
eichen, hat man dann nur bei abgeleitetem
l] Die Eichung mit ballistischem Galvanometer und der
Vergleich mit einer Selbstinduktion in der Wechselstronibrücke
S^ben auf '/» Proz. übeieinstimmende Werte.
Elektrometer die Elektrode II auf ein bekann-
tes Potential f^ zu bringen, etwa durch Anschal-
ten eines Normalelements, und dann, nachdem
das Elektrometer isoliert ist, Elektrode II wie-
der zur Erde abzuleiten. Dem dann beobach-
teten Elektrometerausschlag entspricht die Elek-
trizitätsmenge cV. Das ist besonders bequem,
wenn man gezwungen ist, mit verschiedenen
Elektrometerempfindlichkeiten zu arbeiten.')
Bei dem von mir benutzten Elektrometer
war ein Ausschlag von i mm in der Minute
noch sicher zu konstatieren; diesem Ausschlag
entsprach eine Elektrizitätsmenge von
0,906 Volt X cm = ca. io~'* Coulombs.
Ein Ausschlag von i mm pro Minute
entspricht also einer Stromstärke von etwa
2 X io~'* Amp. Bei dieser Empfindlichkeit
ist das Elektrometer noch leicht zu behandeln;
die Nadel war nur auf 70 Volt geladen und
der an der Elektrometernadel befindliche kleine
Magnet etwas stasiert. i Volt gab nur einen
Ausschlag von 160 mm. Die Verwendung von
Quarzfadensuspensionen und die Anwendung
des Kunstgriffs, den Körper, dessen Eiektrizi-
tätsverlust oder -Zunahme gemessen werden
soll, nur zum Zweck der Messung mit dem
Elektrometer zu verbinden ^), wird Stromstärken
wohl noch unter lo~ '* Amp. zu messen gestatten.
Die Bestimmung der Kapazität von Mess-
apparaten für luftelektrische Messungen, also
etwa der Apparate von Elster und Geitel,
Ebert, Linke, Gerdien, mit Hilfe der oben
beschriebenen Vorrichtung, geschieht am besten
folgendermassen :
Fig. 4.
Die Schaltung ist aus Fig 4 wohl ohne Er-
klärung ersichtlich; man bestimmt zunächst,
dadurch dass man mit Hilfe des Kondensators
eine bekannte Elektrizitätsmenge auf das System
bringt und die Spannung am Elektroskop ab-
liest, die Kapazität A'des Gesamtsystems. Wenn
1) Wie ich Ann. d. Ph. 10, 876, 1903 gezeigt habe, hat
es kernen Sinn, bei der Benutzung des Elektrometers zur
Messung von Klektrizitütsmengen die VoltempfiDdlichkeit des
Instruments anzugeben, da die , .scheinbare" Kapazität von der
\adelladuug ausserordentlich stark abh.Hngig ist.
2) Diese Zeitschr. 4, II, 1902.
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so
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
dies geschehen ist, bleibt Elektrode II dauernd
mit Erde verbunden. Der Kontakt bei A sei
durch Drehung des Kondensators um eine ver-
tikale Achse leicht lösbar. Während bei A Kon-
takt ist, wird das System geladen bis dasElektro-
skop einen Ausschlag V^ Volt zeigt. Dann wird
der Kondensator so weit gedreht, dass der Kon-
takt bei A gelöst wird und eine weitere Drehung
keine Änderung der Blättchenstellung mehr
giebt; das Potential auf dem Elektroskop sinkt
etwas aus dem oben (S. 47) angeführten Grunde
(auf ^2); das Elektroskop wird entladen und
durch Drehung des Kondensators der Kontakt
bei A wieder hergestellt; das Elektroskop zeigt
Vi Volt an. Ist y die Elektroskopkapazität,
so ist offenbar:
V,K-V^y= V,K; also 7 = K ^'-^ ^^ ')•
K lässt sich nach der oben angegebenen Me-
thode bestimmen, also ist auch 7 berechenbar.
Natürlich kann man auch, statt das Elektro-
skop zu entladen, nach der Trennung den Kon-
densator entladen.
Dann ist:
V^y = V.,K.
Dies ist nur möglich, wenn die Kapazität des
Messinstruments mindestens gleich oder grösser
ist als die des Kondensators; bei Quadranten-
elektrometern ist dies der Fall.
l] A'ist natürlich nicht c-\-y\
Für die Eichung eines Elektroskops führe
ich folgendes Beispiel an:
Während das Elektroskop abgeleitet war,
wurde II mit einer Batterie von f^ = 170 Volt
verbunden ; das Elektroskop wurde isoliert und
II zur Erde abgeleitet, dann zeigte das Elektroskop
7»= 115 Volt. Ein zweiter Versuch ergab:
F== 217, z'= 146, daraus folgt:
K= c -
V
= 61,1 bezw. 61,5 cm (Mittel 61,3).
Dann wurde das System auf F, = 263 Volt ge-
laden, das Elektroskop abgetrennt (^^2=261)
entladen und wieder angeschaltet ( ^^ = 200)
und diese Manipulation wiederholt, bis die Aus-
schläge zu klein wurden.
V =200 F4 = 198 Fs = 152 Volt
^^ = 152 P^. = 151 F; = ii6
F7 = 116 Fs= 114 Fl, = 89
Hieraus ergeben sich für
r .
K
K- y.
K
die Werte:
Fi - K,
0,241 0,242 0,238 0,237 (Mitte 0,240).
Aus diesen beiden Beobachtungsreihen folgt :
7 = 0,240 X 61,3 = 14,7 cm.
Würzburg, physikalisches Institut, 8. De-
zember 1903.
(Eingegangen 22. Dezember 1903.)
Stöpselmessbrücke mit vertauschbaren Ver-
gleichswiderständen.
Mitteilung aua der Werkstätte von Hartmann &
Braun A.-0.
Mit BezugUcihme auf die Mitteilung aus dem
physikalisch-mechanischen Institut des Herrn
Prof. Edelmann (diese Zeitschrift 4, 675, 1903)
gestatten wir uns, hierneben die aus unserer
Preisliste vom Frühjahr 1902 entnommene Ab-
bildung sowie das Schaltungsschema einer Stöp-
sel-Messbrücke wiederzugeben, bei der zur Kon-
trolle der Verhältniszahlen die Vertauschung der
Vergleichswiderstände in besonders bequemer
Weise, mittels eines gekuppelten Doppelstöpsels
durch einen einzigen Handgriff geschieht.
Die ganze Brücke ist als Präzisions-Mess-
apparat ausgeführt mit Widerständen aus Man-
ganindraht, von denen diejenigen niedrigen
Betrages bis 300 Ohm bifilar, die übrigen nach
Chaperon induktions- und kapazitätsfrei ge-
wickelt sind. Die Enden jeder Widerstandsrolle
sind durch zwei 'starke eingelötete Kupferzulei-
tungen an die zugehörigen Messingklötze ange-
schlossen, so dass ein verlangter Widerstand
■Z~iA
446
10 20
_^ ^Qj aa 0v3 DA t 2 3
SBCooaioooo
1000 100 10
:3o
cto
Ij r.ffl 00 inm annn 20CX1 inoo ioo 30
WOG 3000 2000 1000 wo 300
Schaltungsschcma.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
51
Messbrilcke.
gleichviel durch Ziehen welcher Stöpsel oder
Stöpselgruppen man ihn herstellt, immer genau
vom gleichen Betrage erhalten wird. Besondere
konische Stöpsellöcher in sämtlichen Klötzen
dienen wie bei unseren übrigen Präzisions-
Rheostaten zum Herausgreifen jedes Einzelwider-
standes und sind seitlich angebracht, so dass
ein Verstauben kaum zu befürchten steht;
überdies wird jeder Brücke ein Spezialwerk-
zeug und Material zur Sauberhaitung aller
Stöpsellöcher beigegeben. Sämtliche mit der
Hand zu berührenden Teile der Brücke, wie
Stöpsel, Klemmschrauben und Stromschlüssel
sind mit Hartgummi überzogen, um das Auf-
treten von Thermoströmen möglichst zu ver-
meiden.
(Eingegangen 22. Dezember 1903.)
Ionisierung durch den Stoss negativer Ionen
von glOhender Kohle.')
Von J. Stark.
§ I. Einleitung. — Indem ein Ion eine
genügend grosse Spannungsdifferenz frei ohne
Zusammenstoss durchläuft, gewinnt es so viel
kinetische Energie, dass es ein neutrales Gas-
teilchen durch seinen Stoss zu ionisieren vermag.
Das Minimum von frei durchlaufener Spannungs-
I) Vorläufige Mitteilung.
differenz, das gerade noch zur Ionisierung be-
fähigt, heisst die lonisierungsspannung des be-
treffenden Ions für das betreffende Gas.
Die selbständigen elektrischen Strömungen
in einem Gase sind unabhängig von einer Ioni-
sierung durch sekundäre Energiezufuhr. Von
dem Verfasser wurde eine allgemeine lonenstoss-
theorie des Spitzen- und Glimmstromes (Ann.
d. Phys. 7, 417, 1902) und der elektrischen
Selbstentladung (Ann. d. Phys. 7, 919, 1902)
gegeben, ferner wurde der Einfluss der Tem-
peratur auf die Ionisierung durch lonenstoss
(Ann. 'd. Phys. 8, 829, 1902) theoretisch be-
trachtet. Als Existenzbedingung derjenigen
selbständigen Strömung, die wir Lichtbogen
heissen, wurde die Forderung bezeichnet, dass
die auf die Kathode treffenden positiven Ionen
hier die Temperatur so weit erhöhen, dass in-
tensive Ausstrahlung negativer Elektronionen
eintritt (Ann. d. Phys. 12, 673, 1903).
Als gemischt unselbständig (Ann. d. Phys. 8,
815, 1902) wurden diejenigen Strömungen be-
zeichnet, die Ionen zunächst sekundär durch
äussere Energiezufuhr erhalten, dann aber da-
neben durch den Stoss der sekundären Ionen
vermöge des eigenen elektrischen Feldes neue
Ionen hinzu erzeugen.
Die lonenstosstheorie der selbständigen
Strömungen konnte an dem experimentellen
Material geprüft werden, das über diese Strom-
arten bereits in beträchtlichem Umfang vor-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
banden ist. An den Anfang der experi-
mentellen Untersuchung der gemischt unselb-
ständigen Strömungen ist am besten wohl ein
Fall zu setzen, der sich vor anderen dadurch
auszeichnet, dass er dank grosser Intensität
der fraglichen Wirkungen der Messung leicht
zugänglich ist, ferner dadurch, dass in ihm die
einzelnen Faktoren in dem Erscheinungskomplex
deutlich erkennbar sich voneinander abheben.
§ 2. Methode. — Ein fl-förmiger Kohlen-
faden ist in der Mitte einer 2,5 cm weiten
Glaskugel befestigt. Seiner Spitze ist auf 6 mm
Abstand ein 1,5 mm dicker Metallstift in einem
Ansatzrohr gegenübergestellt. Der Kohlenfaden
wird auf Weissglut galvanisch erhitzt; in dem
untersuchten Falle verbrauchte er hierzu 6 Volt
Klemmspannung. Der positive Pol ist durch
eine wohl isolierte Akkumulatorenbatterie, einen
Strommesser und einen Vorschaltwiderstand von
500 Ohm mit dem Metallstift verbunden. Dieser
liegt an dem positiven Pole der Batterie; er ist
also Anode fiir eine elektrische Strömung durch
das Gas zwischen ihm und dem glühenden
Kohlenfaden; dieser ist Kathode.
Ein Nachteil der Methode liegt darin, dass
nicht alle Punkte des Kohlenfadens, also der
Kathode, die gleiche Spannungsdifferenz gegen
die Anode besitzen; ist die Spannungsdifferenz
zwischen dem positiven Fadenende und der
Anode x, so ist sie zwischen dem negativen
Ende und der Anode x -\- a, v/o a die Klemm-
spannung des glühenden Fadens ist. In den
nachstehenden Figuren ist die erstere Differenz ;f
ohne Klammern, die zweite {x -f- a) in Klammern
eingetragen; a war in den nachstehenden Mes-
sungsreihen 6 Volt.
Infolge der hohen Temperatur werden an
der Oberfläche der glühenden Kohle positive
und negative Ionen im Gase erzeugt, teils durch
Ionisierung des Gases, teils durch Elektrisierung,
nämlich durch Ausstrahlung negativer Elektron-
ionen aus der Kohle. Die positiven Ionen
werden durch das elektrische Feld zwischen
Metallstift und Kohlenfaden an diesem fest-
gehalten, die negativen Ionen allein werden in
den Gasraum hinein nach der Anode getrieben.
Solange die Strömung nur diese sekundär er-
zeugten negativen Ionen durch das Gas führt,
ist sie rein unselbständig. Wenn dagegen bei
Erhöhung der Elektrodenspannung oder Er-
niedrigung des Gasdrucks auf die freie Weg-
länge von negativen Elektronionen deren loni-
sierungsspannung für ein im Stromraum vor-
handenes Gas zu liegen kommt, so erzeugen
diese negativen Elektronionen durch ihren Stoss
im Gasraum neue positive und negative Ionen;
entsprechtnd der Zunahme der spez. lonen-
zahl kann beim Eintritt der Ionisierung durch
lonenstoss die Stromstärke wachsen. Die
Strömung ist dann gemischt unselbständig; sie
erlischt, sowie man die Erhitzung der Kohle
unterbricht.
Die Vorteile der angewandten Methode zur
Herstellung einer gemischt unselbständigen Strö-
mung sind folgende. Die Anwendung von Kohle
als Glühkörper erlaubt hohe Temperaturen und
damit intensive Elektrisierung und Ionisierung
an der Kathodenoberfläche zu erzielen; die
Stromstärke der rein unselbständigen Strömung
war von der Grössenordnung 5 • 10— 7 Amp.
Zweitens ist infolge der hohen Temperatur
in der Nähe der Kathode die Gasdichte kleiner
als in der Nähe der Anode. Darum ist dort
die freie Weglänge der schnellen Ionen grösser
als hier. Die Ionen können darum in der Nähe
der Kathode grössere Spannungsdifferenzen frei
durchlaufen. Die negativen Ionen treffen folg-
lich mit einer grossen kinetischen Energie in
der Nähe der Anode ein und vermögen hier
das Gas zu ionisieren. Aus dem gleichen
Grunde vermögen positive Ionen, die durch
Stoss in der Nähe der Anode erzeugt sind,
in grösserer Zahl ohne Zusammenstoss mit
Gasteilchen die glühende Kohlenoberfläche er-
reichen.
Drittens ist die Temperatur der Kathode
infolge sekundärer Erhitzung bereits so hoch,
dass eine geringe Steigerung derselben eine
grosse Zunjihme der Ausstrahlung negativer
Elektronionen zur Folge hat. Diese Steigerung
hat an allen den Punkten statt, wo positive
Ionen mit grosser kinetischer Energie dank frei
durchlaufener Spannungsdifferenz eintreffen. Da-
durch vervielfacht sich die Zunahme der lonen-
zahl, die bei Eintritt der Ionisierung an der
Anode infolge des Stosses negativer Ionen
erfolgt. Die Folge davon ist, dass der Über-
gang von der Strömung ohne Ionisierung durch
lonenstoss zu derjenigen mit Ionisierung rasch
und deutlich erkennbar erfolgt.
Es sei Nq die Anzahl der negativen Ionen,
welche an der Kathodenoberfläche sekundär
durch die hohe Temperatur unabhängig von
dem elektrischen Felde zwischen Kohle und
Metallstift in der Zeiteinheit erzeugt werden.
Von diesen No Ionen mögen Nin der Anoden-
nähe zur Ionisierung durch Stoss kommen, wo
N< I ist. Von den iV- A^ in der Anodennähe
auf diese Weise erzeugten positiven Ionen mögen
P die Spannungsdifferenz bis zur Kathode frei
durchlaufen und je ein negatives Elektronion,
also im ganzen N-P-N^, zur Ausstrahlung
bringen. Was von No gesagt wurde, wieder-
holt sich auch an N- P- Nq; sie veranlassen
schliesslich an der Kathode eine Ausstrahlung
von N^ • P^ ■ No negativen Elektronionen. Im
stationären Zustand sind nun gleichzeitig sämt-
liche Glieder der konvergenten geometrischen
ReiheA^o+iV-/'iVo+A'- ■P'-No+... vorhanden.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
53
Die gesamte negative Stromstärke ist darum
N,
In
l—N-P
N\inA /"sind kleiner als Eins; beide Grössen
sind Funktionen vom Gasdruck/, von der Ver-
teilung der elektrischen Spannung im Gase, im
angenommenen Falle von der Elektroden-
spannung V. P hängt ausserdem von dem
Material und der absoluten Temperatur T der
Kathode ab; es wächst mit T und ist um so
grösser, je mehr negative Elektronen die Ka-
thode unter sonst gleichen Umständen aus-
strahlt. N hängt noch von dem Abstand r der
Anode und Gefässwand von der Kathode ab.
Bei höherem Gasdruck, wenn nur sehr wenig
Ionen von der Kathode frei durch das Gas zur
festen Begrenzung laufen, wenn also die mittlere
freie Weglänge X der negativen Ionen klein ist
gegen r, ist N unabhängig von r, wenn dagegen
diese Bedingung nicht mehr erfüllt ist, so er-
reichen negative Ionen die feste Begrenzung,
geben an diese ihre Energie ab und kommen so
für die Ionisierung durch Stoss nicht mehr in Be-
tracht. A'^ist also eine Funktion des Verhältnisses
- = k\ es nimmt rasch ab, wenn k dem Werte
Eins sich nähert oder noch kleiner wird. N und
P nehmen unter sonst gleichen Umständen zu,
wenn p abnimmt, weil dann um so grössere
Spannungsdifferenzen frei durchlaufen werden.
Die Funktion
/„ = N^\{i-N [p, k, V) ■ P (/), T, V)\
wird in verwickelter Weise von p abhängen.
Da die Stromstärke der negativen Ionen infolge
von deren grösserer Geschwindigkeit diejenige
der positiven weit übertrifft, so können wir
i» gleich der gesamten Stromstärke i = ü + h
setzen. Die V, «-Kurve wird je nach den
Werten der Parameter / und k einen verschie-
denen Verlauf besitzen.
Eine weitere Komplikation der Erscheinung
ist dann gegeben, wenn in der Strombahn ausser
Gas (in dem untersuchten Falle war es Stick-
stoff) noch Quecksilberdampf entsprechend der
Zimmertemperatur (20") vorhanden ist. Dann hat
man eine Bewegung der Ionen in Quecksilber-
dampf vom konstanten Drucke ///^r = 0,001 mm
und in Stickstoff vom variierbaren Drucke pN%-
Es ist zu erwarten, dass die lonisierungs-
spannung der negativen Ionen für Hg kleiner
ist als fiir A^. /^-Dampf wird also bereits für
kleinere Spannungsdifferenzen durch Stoss ioni-
siert als A^. Solange aber ps-i beträchtlich
grösser ist als pug, wird die Bewegung der
negativen Ionen und ihre ionisierende Wirkung
auf Hg gedämpft durch die Reibung an N-i-
Molekülen. Die lonisierungsspannungen für Hg
und A^ treten in N als Parameter auf.
§ 3. Singulare Punkte der F,/-Kurve,
lonisierungsspannungen. Fig. i zeigt
typisch den Verlauf der V, /-Kurve. Es treten
an ihr zwei Knickpunkte auf, der erste bei etwa
II Volt Elektrodenspannung (zwischen nega-
tivem Fadenende und Anode), der zweite bei
(i) m OS) 120) fzsj aoj tssj 1*01
Elektrodenspannung in Volt.
Fig. 1.
etwa 27 Volt. Sie werden durch ein plötzliches
starkes Anwachsen der Stromstärke bedingt.
Unterhalb von 1 1 Volt ist die Strömung rein
unselbständig, darüber gemischt unselbständig.
Bei dem fersten Knickpunkt beginnt die loni-
ow;
Kioj atw ndii ia(a) toftt) Udo)
SUktrvdekspannanff in Volt.
Fig. 2.
na*)
I sierung durch Stoss im Quecksilberdampf; bei
dem zweiten erfolgt sie im Stickstoff.')
Die Stromstärken sind von 27 Volt an in
i der typischen Fig. i mehr als loomal zu klein
I i) Es ist möglich, dass StickstofT durch Wasserstoflent-
I wickluDg aus der Kohle verunreinigt war.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
gezeichnet, um eine Übersicht zu gewinnen und
Raum zu sparen. Die Fig. 2, 3, 4 geben da-
gegen unveränderte Messungswerte wieder.
Wie aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, rückt
der erste Knickpunkt um so weiter nach links.
016) *(wj arm n(w isnt) mtt) i^isoj
£Uktndenspannung in. Tölt.
je kleiner /a^; sowie er aber den Abszissen-
wert (11) Volt erreicht hat, bleibt er auf diesem
Werte stehen (Fig. 3). 11 Volt ist darum die
lonisierungsspannung der negativen
Elektronionen für Quecksilberdampf.
*9(*t)
Elektrodenspannuny in Volt.
Fig. 4-
Wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, rückt auch
der zweite Knickpunkt mit sinkendem pNi nach
links; sowie er aber den Abszissenwert (27)
Volt erreicht hat, bleibt er auf diesem stehen,
ja rückt bei weiter sinkendem Drucke infolge
der unten besprochenen Wandwirkung sogar
wieder nach rechts. Ungefähr 27 Volt ist
darum die lonisierungsspannung der
negativen Elektronionen für Stickstoff
(Wasserstoff?). Diese Zahl wurde auch unter
anderen Versuchsbedingungen immer wieder
gefunden.
Wie aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen ist,
nimmt die Stromstärke ohne Ionisierung durch
lonenstoss unterhalb (11) Volt Elektroden-
spannung ab mit sinkendem Gasdruck. Dies
hat darin seinen Grund, dass die Ionisierung
des Gases an der glühenden Kathode durch
die hohe Temperatur abnimmt mit sinkendem
Gasdruck; es ist ja für diesen Fall i = Nc,.
§ 4. Einfluss der festen Begrenzung
auf Ionisierung und Stromstärke. — Wie
ein Vergleich der Kurven I, II, III in Fig. 4
lehrt, nimmt die Stromstärke und somit die
Ionisierung in dem steilen Teil der Kurven
mit sinkendem Gasdruck zu. Dies erklärt sich
r
daraus, dass zunächst das Verhältnis >& = n
gross ist, also fast alle Ionen N(, zum Zusammen-
stoss mit Gasteiichen kommen, ehe sie die
feste Begrenzung erreichen. Die Ionisierung
ist dann um so kräftiger, je mehr Ionen von
Nu, mit sinkendem Drucke die lonisierungs-
spannung frei durchlaufen. In
i = No\[i -N{p, k, V) ■ P{p, T. V)]
nimmt sowohl /*als auch N zw mit sinkendem/.
Ist dagegen die Elektrodenspannung gleich der
lonisierungsspannung (27 Volt) geworden, hat
also k = - den Wert i erreicht, so nimmt mit
weiter sinkendem/ zwar noch/* zu, aber A^ wird
nunmehr mit it rasch kleiner; in dem steilen Teile
der Kurven IV, V, VII nimmt darum die Ioni-
sierung und somit die Stromstärke / mit sinken-
dem Drucke wieder ab.
Über den nahezu horizontalen Teil der
Kurven in Fig. 4 ist folgendes zu sagen. So-
lange V nicht ein mehrfaches der lonisierungs-
spannung (27 Volt) ist, ionisiert i Ion von -^'d
höchstens i Gasteilchen. N ist darum unter
dieser Voraussetzung immer kleiner als i.
Kommen von den N^ Ionen v zum Zusammen-
stoss mit Gasteilchen, so werden von ihnen
nur diejenigen ionisieren können, welche die
lonisierungsspannung frei durchlaufen haben;
ihrer seien a ■ v • N^. Mit wachsender Elek-
trodenspannung wächst nun a und wird schliess-
lich nahezu gleich i, während v nahezu kon-
stant bleibt. N strebt also mit wachsender
Elektrodenspannung einem konstanten Werte
zu, der mit sinkendem Gasdruck abnimmt.
Gleichzeitig aber nimmt P rasch mit sinkendem
Gasdruck zu und strebt ebenfalls einem kon-
stanten Werte zu, der dann erreicht wäre, wenn
sämmtlicbe positive Ionen frei ohne Zusammen-
stoss die Kathode erreichen würden. Wie A'
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
55
und P einzeln , so erreicht auch ihr Produkt
.V • P und damit i mit steigender Elektroden-
spannung einen nur wenig variablen Wert.
Dieser ist um so grösser, je kleiner in dem
Produkt A^- P der Gasdruck / ist; er wird für
eine um so kleinere Elektrodenspannung er-
reicht, je grösser / ist.
Ähnlich macht sich in demjenigen Teile der
r, /-Kurve die Wand Wirkung bemerkbar, in
dem Ionisierung im Quecksilberdampf allein
statthat. Wie die Kurven der Fig. 2 in ihrem
steilen Teile zeigen, nimmt bei konstanter Elek-
trodenspannung die Stromstärke und somit die
Ionisierung zunächst mit sinkendem Gasdruck
zu aus leicht verständlichem Grunde. Bis zum
Drucke 0,21 mm macht sich die Wandwirkung
nicht bemerkbar. Von da ab nimmt indes,
wie die Kurven der Fig. 3 lehren, die Ioni-
sierung mit sinkendem Gasdruck ebenfalls ab.
Der Grund ist der gleiche wie bei der Ioni-
sierung in Hg.
% 5. Sekundärer Glimmstrom, — Im
selbständigen Glimmstrom schafft das elektrische
Feld an der Kathode die negativen Elektron-
ionen durch Vermittlung der positiven Ionen
sich selbst. Von der Kathode weg durchlaufen
die negativen Ionen zum grössten Teile den
dunklen Kathodenraum frei und ionisieren in
der negativen Glimmschicht das Gas durch
ihren Stoss. Reicht die Anode bis an die ne-
gative Glimmschicht heran, so strömen die
negativen Ionen aus dieser in sie ein, ohne
weiter auf das Gas gewirkt zu haben. Haben
die negativen Ionen von der Glimmschicht bis
zur Anode noch eine längere Strecke im Gase
unter dem Antrieb der elektrischen Kraft zurück-
zulegen, so erfolgt noch einmal Ionisierung
durch den Stoss negativer Ionen im Gasinnern
und zwar in der Form der positiven geschich-
teten oder ungeschichteten Lichtsäule.
Erzeugt man die negativen Elektronionen
durch sekundäre Energiezufuhr an der Kathode,
wählt den Elektrodenabstand und den Span-
nungsabfall genügend gross, so ionisieren die
negativen Ionen auf ihrem Wege zur Anode
ebenfalls das Gas; und ist die Stromdichte
genügend gross, so dürfen wir auch in diesem
Falle eine positive geschichtete oder unge-
schichtete Lichtsäule erwarten.
In der That war in den obigen Messungen,
sowie die Ionisierung in ^^2 eingetreten war,
positives Licht an der Anodenoberfläche zu
beobachten. Da in diesen Messungen die
Anode der Kathode in kleinem Abstand gegen-
übergestellt war, so war an jener immer nur
der Anfang einer positiven Schicht wahrzu-
nehmen. Wurde dagegen der Metallstift in
das 4,5 mm weite Ansatzrohr zurückgezogen,
so erschienen mehrere schön ausgebildete
Schichten. So wurden einmal bei 58 Volt
Elektrodenspannung 2 Schichten, bei noch
grösserem Abstand und 300 Volt Elektroden-
spannung 8 Schichten gezählt.
Dieser sekundäre unselbständige Glimm-
strom unterscheidet sich gemäss der Herkunft
der negativen Elektronionen an der Kathode
von dem primären selbständigen Glimmstrom
dadurch, dass sein Kathodenfall (Spannungs-
diflferenz zwischen erster positiver Schicht und
Kathode) im Minimum nur der lonisierungs-
spannung der negativen Elektronionen gleich
sein muss, während derjenige des primären
(Spannungsdifferenz zwischen Glimmschicht und
Kathode) im Minimum gleich dem mehrere
Hundert Volt betragenden normalen Kathoden-
fall (der lonisierungsspannung der positiven
Ionen) zu sein hat.
Bei kleiner Stromstärke, so bei der Ioni-
sierung in Hg allein, besitzt die positive Licht-
säule des sekundären Glimmstroms eine zu
kleine Lichtintensität, als dass sie mit dem
Auge wahrgenommen werden könnte; vorhanden
ist sie indessen auch in diesem Falle, voraus-
gesetzt, dass Ionisierung durch Stoss statthat.
§ 6. Theoretischer Grund für die
Konstanz der lonisierungsspannung und
ihrer Unabhängigkeit von der Tem-
peratur. — Das Elektron, das bei der Ioni-
sierung vom neutralen Atom losgetrennt wird,
haben wir uns innerhalb des neutralen Atom-
verbandes in Schwingungen begriffen zu denken.
Die Summe aus potentieller und kinetischer
Energie der Schwingung sei si. Je nachdem
die aus der Schwingung resultierende Be-
schleunigung des loszutrennenden Elektrons
der Beschleunigung gleich oder entgegen-
gesetzt ist, welche das einfallende stossende
Ion ihm erteilt, wird die Ionisierung durch die
innere Schwingungsenergie unterstützt oder er-
schwert. Ist e; die potentielle lonenenergie
(Energie des losgetrennten Elektrons in Bezug
auf das positive Restatom), hi die lonisierungs-
arbeit, k ein Koeffizient (reziproker Wert des
Wirkungsgrades der Ionisierung), so ist
ai = k • {ei + Si).
Entsprechend der ungeordneten Wärme-
bewegung ist nun Si im allgemeinen von Atom
zu Atom verschieden gross bei gegebener
mittlerer absoluter Temperatur 7"; ausserdem
nimmt es zu mit wachsender Temperatur.
m muss dann praktisch sowohl in weiten Gren-
zen unabhängig sein von T, wie auch von
Atom zu Atom desselben Gases gleichgross
sein, wenn si [T) klein ist neben a. Dem ist
nun in der That so. Es giebt zwei Thatsachen,
welche schliessen lassen, dass bis zur Rotglut
Si sehr klein ist. Wäre nämlich si gross, auch nur
von der Grössenordnung i Volt, so müsste bereits
unterhalb der Rotglut lediglich infolge der vor-
handenen Temperatur eine intensive elektro-
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S6
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
magnetische Ausstrahlung von dem negativen
Elektron mit der Schwingungsenergie si ein-
treten. Dies ist aber bei den meisten Gasen
und Dämpfen nicht der Fall; die Strahlung ist
gering. Zweitens ist das Verhältnis k der spez.
Wärme des nichtionisierten einatomigen Queck-
silberdampfes genau so gross, wie es sich unter
der Annahme berechnet, dass die innere Energie
des Atoms sehr klein sei.
Andererseits ergiebt die Erfahrung, dass
ai beträchtlich ist. Da s,- sehr klein ist, so
kann dies nur daher rühren, dass et gross ist.
Si kann deshalb wenigstens bis zur Temperatur
der Rotglut neben ei vernachlässigt werden.
Aus theoretischen Gründen muss darum die
Ionisierung eines Gases, genauer die
lonisierungsarbeit eines beliebigen Ioni-
sators für ein Gas einen Schwellenwert
besitzen und in weiten Grenzen unab-
hängig von der Temperatur sein.
Das Experiment hat für die Ionisierung
durch lonenstoss dieses zweifache Resultat
(Schwellenwert der kinetischen Energie und
Unabhängigkeit von der Temperatur) ergeben.
Für die Ionisierung durch Röntgenstrahlen
wurde von Perrin (Ann. chim. et phys. U,
496, 1897) Unabhängigkeit von der Temperatur
in den Grenzen — 12* und + 145" gefunden.
§ 7. Schwellenwert für die Licht-
erregung durch negative Elektronionen.
— In dem Buche des Verfassers „Die Elek-
trizität in Gasen, Leipzig 1902" ist dargelegt,
dass die elektromagnetische Strahlung in Gasen,
die ihren Grund in der Beschleunigung nega-
tiver Elektronionen und diese selbst zum Träger
hat, nicht identisch ist mit dem diskontinuier-
lichen Spektrum des Gases. Jene Strahlung,
die beim Auftreffen freier negativer Elektronen
auf Gasteilchen von den beschleunigten freien
negativen Elektronen ausgeht, ist vielmehr von
gleicher Art wie die Röntgenstrahlung. Da
die Geschwindigkeiten der Elektronionen in
der positiven Lichtsäule und in der negativen
Glimmschicht kleiner sind als diejenigen der
in Röntgenröhren benutzten Kathodenstrahlen,
so ist die Stosszeit oder Dauer der Beschleuni-
gung und damit die Länge der ausgesandten
elektromagnetischen Welle grösser als diejenige
der jenseits des Ultravioletts liegenden gewöhn-
lichen Röntgenstrahlen. Die von den Elektron-
ionen ausgehende elektromagnetische Strahlung
kann darum im sichtbaren Gebiet des Spektrums
liegen; da ausserdem in dem Gase alle mög-
lichen Stosszeiten negativer Elektronionen vor-
kommen, so ist das Spektrum ihrer Strahlung
ein kontinuierliches. Unter diesem Ge-
sichtspunkt liegt es nahe, das konti-
nuierliche Spektrum der Gase zuzu-
eignen der Strahlung der negativen
Elektronionen. Von diesem Leuchten, dessen
Träger die freien negativen Elektronen sind,
wird im folgenden nicht mehr die Rede sein,
sondern vielmehr von dem diskontinuierlichen
Spektrum, dessen Träger das neutrale Teilchen
oder das positive Ion ist.
In dem erwähnten Buche ist von dem Ver-
fasser dargelegt worden, dass in der positiven
Lichtsäule und in der negativen Glimmschicht
der Erreger der diskontinuierlichen Strahlung
das schnelle negative Elektronion ist. Es
wurde ferner dargelegt, dass, wenn vielleicht
auch nicht das Banden-, so doch das Linien-
spektrum als Träger das positive Ion hat und
bei der Ionisierung eines Atoms durch den
Stoss eines negativen Elektronions erregt wird.
Eine Konsequenz dieser Anschauung, die in
dem erwähnten Buche nur nebenbei gezogen
wurde, soll hier deutlich ausgesprochen werden.
Wenn eine spezifische Art des elek-
trischen Leuchtens der Gase (Linien-
spektrum) bei der Ionisierung durch
den Stoss negativer Elektronionen zu-
stande kommt, so muss bei der Er-
regung dies es Leuchtens für die kinetische
Energie der negativen Elektronionen
ebenso ein Schwellenwert, ja der gleiche
Schwellenwert (lonisierungsspannnung)
existieren wie bei der Ionisierung durch
Stoss.
Als experimentelle Belege für diese Ansicht
seien vorderhand folgende Thatsachen er-
wähnt. In dem oben untersuchten Falle ge-
mischt unselbständiger Strömung tritt das elek-
trische Leuchten des Gases erst dann und
genau dann auf, wenn die Ionisierung im Gase
einsetzt. Und dann leuchtet das Gas nur in
der lonisierungspartie an der Anode, nicht in
der Nähe der Kathode, wo zwar die Strom-
dichte ebenso gross ist, wo aber die negativen
Ionen ihre lonisierungsspannung noch nicht frei
durchlaufen haben. In der Nsäie der Kathode
erhält man erst dann Leuchten, wenn man die
Elektrodenspannung so weit erhöht, dass schon
in kleinem Abstand von der Kathode die loni-
sierungsspannung erreicht und somit Ionisierung
ermöglicht wird.
Die dunklen Zwischenräume zwischen den
leuchtenden Teilen der positiven Schichten
leuchten nicht, obwohl in ihnen die negative
Stromdichte ebenso gross und die Geschwindig-
keit der Ionen nur wenig kleiner ist als in den
leuchtenden Teilen. Aber nur eine geringe
Steigerung der kinetischen Energie oder frei
durchlaufenen Spannungsdifferenz bis zu dem
Schwellenwert der Lichterregung und der Ioni-
sierung befähigt die negativen Ionen nach
Durchlaufen des dunklen Zwischenraumes, das
Gas im Anfang der nächsten Schicht zu ioni-
sieren und zum Leuchten zu erregen.
Nach der von dem Verfasser vertretenen
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
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lonenstosstheorie der geschichteten positiven
Licbtsäule kann eine positive Schiebt
unterhalb eines Minimums der auf ihr
liegenden Spannungsdifferenz nicht zu-
stande kommen. Dieses Minimum muss
gleich der lonisierungsspannung der negativen
Elektronionen für das betreffende Gas sein.
In der vorliegenden Untersuchung betrug diese
27 Volt. Nach § 5 beanspruchten zwei posi-
tive Schichten 58 Volt.
In einem Gemisch zweier Gase wird bei
allmählicher Steigerung des Spannungsabfalles
zuerst das eine und dann erst das andere ioni-
siert. Demgemäss muss in dem Gemisch zuerst
das Leuchten von demjenigen Gase oder Dampf
auftreten, w^elches die kleinere lonisierungs-
spannung besitzt. So zeigen in dem Gemisch
von Wasserstoff" und etwas Quecksilberdampt
die der Kathode zugewandten Teile der posi-
tiven Schichten die Quecksilberlinien intensiver
im Verhältnis zu den Wasserstofilinien als die
mittleren Partien der leuchtenden Teile. Wird
der Druck derjenigen Komponente des Gemisches,
welche eine etwa doppelt kleinere lonisierungs-
spannung besitzt, im Verhältnis zu demjenigen
der anderen Komponente mit der grösseren
lonisierungsspannung so weit erhöht, dass in-
tensive Stossionisierung in der ersten statthat, so
sinkt der Spannungsabfall im Gemisch beträcht-
lich; gleichzeitig wird die Leuchtintensität der
ersten gross, der zweiten klein. Dies hat bei-
spielsweise in einer Mischung von Quecksilber-
dampf und Stickstoff oder Wasserstoff statt.
Göttingen, 10. November 1903.
(Eingegangen i6. November 1903.)
Versuche über den Glimmstrom bei Atmo-
sphärendruck.
Von W. Kaufmann.
Die folgenden Versuche über den Glimm-
strom bei Atmosphärendruck bilden eine Wie-
derholung eines Teiles der von Herrn Stark
in dieser Zeitschrift 4, 535, 1903 veröffentlich-
ten Messungen, und zwar unter Benutzung von
Elektroden, die mit den von Herrn Stark be-
nutzten genau identisch sind.
Ich sah mich zu dieser Wiederholung durch
die neue Mitteilung von Herrn Stark veran-
lasst (diese Zeitschrift 4, 715, 1903), in der er
die Richtigkeit des von mir angezweifelten
(diese Zeitschrift 4, 578, 1903) Kurvenverlaufs
für kleine Elektrodenabstände theoretisch zu
erweisen sucht. Da mir die Grundlagen der
von Herrn Stark entwickelten theoretischen
Anschauungen doch noch nicht genügend sicher
erschienen, um mit ihrer Hilfe die zwischen sei-
nen und meinen Versuchen bestehenden Unter-
'- schiede erklären zu können, so habe ich die
i Starkschen Versuche, soweit zu einer Ent-
; Scheidung nötig, wiederholt.
Die Elektroden waren in U-Form gebogene
Platindrähte von 0,5 mm Durchmesser und
60 mm Länge, also fast identisch mit den
von Herrn S tark benutzten (von 0,49 mm
Durchmesser).
i Bei den Messungen wurden die Elektroden
I nach Einleitung des Stromes durch Berührung
I zuerst zu grösserer Entfernung auseinander-
i geschraubt und dann bei konstant gehaltener
Stromstärke allmählich bis zur Berührung ge-
nähert. Die eingetretene Berührung macht sich
in einem eingeschalteten Telephon durch ein
raschelndes Geräusch bemerkbar. Das früher
angewandte umgekehrte Verfahren, das auch
Herr Stark benutzte (diese Zeitschrift 4, 605,
1903), nämlich die Messungen bei wachsen-
dem Elektrodenabstand auszuführen, fuhrt bei
sich stark erwärmenden Elektroden zu Stö-
rungen infolge der Wärmeausdehnung; durch
diese werden die eben getrennten Elektroden
sofort wieder zur Berührung gebracht, so dass eine
scharfe Bestimmung des Nullpunktes unmöglich
wird. (Es können bei vorsichtigem Auseinander-
schrauben durch die abwechselnde Erwärmung
bei der Trennung und sofortige Wiederab-
kühlung bei der durch die Ausdehnung be-
wirkten Berührung richtige Unterbrecherwir-
kungen auftreten, die sich durch ein singendes
Geräusch im Telephon und durch ziemlich
regelmässige Intermittenzen des Glimmlichtes
bei Betrachtung im rotierenden Spiegel be-
merkbar machen.)
Die erste Spalte der beiden folgenden Ta-
bellen enthält den Elektrodenabstand in Trom-
melteilen der Mikrometerschraube, von denen
150 auf ein mm kommen. Die zweite Spalte
enthält die zugehörigen Spannungen in Volt-
und die dritte die bei derselben Stromstärke
von Herrn Stark gefundenen Zahlen.
wo /so
MO Trommeltale
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58
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
Tabelle I (j = 9,6 Milliamp.).
L
V
V
(beob. K.)
(beob. St.)
0
302
2
306
7
312
12
324
17
327
22
332
22,5
350
32
341
42
352
45
350
52
357
62
366
82
382
90
365
92
392
112
408
122
420
132
427
135
395
142
436
152
442
162
4SI
180
435
Tabell
5 II [i = 14,4 Milliamp.)
L
V
V
(beob. K.)
(beob. St.)
0
302
I
302
2
309
4
318
9
323
14
327
19
332
22,5
350
29
339
39
346
45
350
59
360
79
373
90
360
99
386
119
401
13s
380
139
418
180
400
In den umstehenden Kurven sind die Re-
sultate graphisch dargestellt. (Die Ordinalen
der Kurven ftir 14,4 Milliampere sind der leich-
teren Übersicht halber um 30 Volt nach unten
verschoben.) Aus den Kurven geht deutlich
hervor, dass der anfängliche Verlauf meiner
Kurven ziemlich beträchtlich von dem der
Starkschen abweicht, und im wesentlichen
übereinstimmt mit dem von mir für stark ge-
kühlte Kupferelektroden erhaltenen.
Um aber noch weiteren Aufechluss über den
von Herrn Stark theoretisch abgeleiteten Ein-
fluss der Kathodentemperatur auf den Poten-
tialverlauf zu erhalten, habe ich noch einige
Messungen mit künstlich erwärmter Ka-
thode gemacht. Zu diesem Zwecke wurde
durch die Kathode ein Hilfsstrom von 1 2 Am-
pere geschickt, der sie bereits vor Einschaltung
des Glimmstroms auf helle Gelbglut erhitzte.')
Die Wirkung besteht, wie aus der gestrichelten
Kurve hervorgeht, im wesentlichen in einer
Herabsetzung des Elektrodengefälles um etwa
20 Volt, und einer sehr geringen Verminderung
der Steilheit der Kurve, d. h. des Wertes von
dV\dL. Eine Beeinflussung des Anfangsver-
laufes in dem von Herrn Stark theoretisch
postulierten Sinne ist auch jetzt nicht zu be-
merken.
Berechnet man aus den annähernd gerad-
linigen Stücken der Kurven für ungeheizte Ka-
thode dV\dL, so ergiebt sich gute Überein-
stimmung mit den aus den geradlinigen Teilen
der Starkschen Kurven resultierenden Wetten.
Diese Kurven laufen also in ihrem weiteren
Verlaufe den meinen parallel, liegen jedoch be-
trächtlich tiefer.
Bonn, 21. Dezember 1903.
l) Eine bloss die vordere UiegUDg freilassende Asbest-
unterlage schützte hierbei den in der Hitze weich werdenden
Draht vor Verbiegungen.
(Eingegangen 23. Dezember 1903.]
Versuche über die störenden Wirkungen der
S-Strahlen bei der Radiographie.
Von Friedrich Dessauer und B. Wiesner.
Es war bis jetzt unmöglich, das Becken
eines Erwachsenen mit dem Fluoreszenzschirm
so zu durchleuchten, dass eine Kontur der
Knochen zu sehen war. Bei radiographischer
Aufnahme kamen zwar Projektionen der Knochen
j zustande. Doch waren diese fast immer —
1 ausser bei ganz besonders günstigen Objekten
i — unscharf, die Platte selbst schleirig.
I Um die Ursachen zu suchen und zugleich
I eine Methode zur Beseitigung dieser Störung
i zu finden, gingen wir von den nachstehend an-
I gegebenen Gesichtspunkten und Versuchen aus
I und gelangten zu einem physikalisch nicht un-
1 interessanten Resultat.
I Röntgen selbst machte die Beobachtung der
' starken diffusen Reflexion, welche die X-Strah-
' len in allen Körpern erleiden. Walter nannte
die diffusen Strahlen u. W. zuerst Sekundär-
oder S-Strahlen. Wir wissen jetzt auch, dass diese
diffuse Reflexion mit <ler zunehmenden Pene-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No.
S9
trationsfähigkeit der X-Strahlen rasch wächst. In
den verschiedenen Stoffen ist sie verschieden.
Ein Zusammenhang der Sekundärstrahlenbildung
mit den allgemeinen Eigenschaften der Stoffe,
in denen sie entstehen, ist bis jetzt noch nicht
ermittelt. Zahlreiche Beobachtungen ergaben,
dass sie in wasserhaltigen, feuchten, fettreichen
Schichten sehr bedeutend, in Metallen, speziell
im Blei, geringer sei. Dies Resultat ist medi-
zinisch sehr wichtig,* denn es erklärt die
Schwierigkeit der Aufnahme und Durchleuchtung
fettreicher Körperteile und frischer Frakturen
mit starken Blutergüssen.
Diese S-Strahlen, die gleichfalls Fluoreszenz-
wirkungen und chemische Wirkungen hervor-
bringen, nahmen wir als Hindernis bei der
Beckendurchleuchtung und als Ursache des
Schleiers bei der Aufnahme an.
Es handelt sich demgemäss darum, diese
Strahlen von den X-Strahlen zu trennen und
sie, da sie unter allen Umständen auftreten,
gewissermassen abzufiltrieren.
Zu diesem Zwecke mussten wir die Ent-
stehung der S-Strahlen beherrschen, sie zwangs-
weise entstehen lassen. — .
Eine kräftige Bleifolie, zur Verstärkung auf
eine Holzplatte befestigt, besitzt einen kreis-
runden Ausschnitt, an dem ein starkwandiges
Metallrohr angesetzt ist. (Fig. i.)
Fig. I.
Lässt man nun eine darüber angeordnete
Röhre leuchten, so fallen Röntgenstrahlen in
die Rohröffnung. Während nun ein Teil dieser
X-Strahlen sich geradlinig bis zum anderen
Rohrende fortpflanzt, trifft der andere Teil
gegen die Wandung des Rohres.
Die so in der Rohrwand entstehenden Se-
kundärstrahlen treten um so reichlicher auf,
je näher der Teil der Rohrwand der X-Strahlen-
quelle liegt. Und zwar entspricht die Abnahme
der auftretenden X-Strahlen von Zone zu Zone
dem wachsenden Wert des tga, wobei a den
Winkel bedeutet, den der auftreffende Strahl
mit der senkrechten bildet, die vom Strahlen-
ausgangspunkte auf die verlängert gedachte
Rohr wand gefällt ist.
Die Menge der auftreffenden Strahlen auf
die n'' Längeneinheit der Rohrwand würde
demnach gegeben sein durch die Grösse des
auf sie treffenden Winkels x {Aa), wobei auf den
Centriwinkel Aa jedesmal die Einheit der aus-
fallenden Strahlen (Strahlendichte) kommt. Die
gegebene Strecke selbst ist die Differenz zweier
/^- Werte, wodurch sich also die Abnahme der im
Innern des Rohres auftreffenden, diffus reflek-
tierten X-Strahlen mit der Entfernung vom
Strahlenausgangspunkte von Strecke zu Strecke
verfolgen lässt.
Die Sekundärstrahlen werden demnach in
einer gegen das Rohrende gemäss dem wachsen-
den Tangenswerte immer grösseren Verminderung
erzeugt und strahlen äusserst diffus und diver-
gent nach allen Seiten, die Bahn der pri-
mären X-Strahlen kreuzend, im Innern des
Rohres.
Hält man in einiger Entfernung (ca. 5 bis
10 cm) vom unteren Rohrende einen Fluores-
zenzschirm, so entsteht auf demselben ein scharf
begrenzter kreisförmiger Fluoreszenzfleck, der
in der Hauptsache von den primären, gerad-
linig verlaufenden X-Strahlen herrührt, wie
man aus seiner Grösse schliessen kann. Dieser
Kreis ist umgeben von einem schwächer, aber
auch noch ausgeprägt fluoreszierenden Ring,
dessen Aussenkonturen nicht scharf, sondern
allmählich auslaufend sind.
Dieser Ring wird von S-Strahlen gebildet,
die gemäss ihrer sehr grossen Diversionstendenz
nach ihrem Austritt aus dem Rohr stark seit-
lich — förmlich wie ein Wirbel austreten.
Macht man mittels eines solchen Rohres
eine Aufnahme eines kräftigen Objektes — z. B.
eines Abdomens, wobei man dem Objekte
das Rohr etwas in den Bauch drücken kann,
so bekommt man ein ziemlich verschleiertes
Bild, das zwar Einzelheiten noch eben erkennen
lässt, bei dem man aber deutlich wahrnimmt,
dass nicht nur primäre X-Strahlen, sondern
auch S-Strahlen bei der Ausscheidung des Sil-
bers beteiligt waren.
Man kann noch aus anderen ähnlichen Ver-
suchen feststellen, dass diese S-Strahlen eine
ausserordentliche Tendenz besitzen, seitlich aus
dem Strahlenwege zu entweichen und ganz
ausserordentlich diffus zu verlaufen. Photo-
graphiert man Bleistückchen, indem man sie
über einer an Stelle des Leuchtschirmes geleg-
ten photographischen Platte anordnet, so be-
kommt man, je nach der Grösse des Abstandes
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6o
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
von letzterer, Bilder, die Schlüsse über den
diffusen Verlauf der S-Strahlen zulassen.
Die Einschaltung eines Metallrohres in den
Strahlenweg ist also wegen der darin entstehen-
den Sekundärwirkung — obwohl von einem
Arzte seinerzeit empfohlen — für die Röntgen-
aufnahme nicht sehr geeignet. (Fig. 2.) Anderer-
seits ist es günstig, das Objekt durch eine ähn-
liche Vorrichtung bei der Aufnahme künstlich
dünner zu machen, zu komprimieren.
Dass in dem erwähnten Falle der Betreffende,
ohne wohl den Grund zu wissen, ein Diaphragma
mit engem Ausschnitt auf das Rohr legt, dass
die Bildung von S-Strahlen im oberen Rohrteile
wieder reduziert wurde, veranlasste die gute
Brauchbarkeit einer solchen Kompressions-
methode, hebt die Wirkung des Rohres als
solchen aber auf.
Beobachtet man die Wirkung der Sekundär-
strahlen auf dem Leuchtschirm in Bezug auf
die verwendete Rohrlänge, so ergiebt sich ein
Verhältnis beider. Je länger das verwendete
Rohr und je näher es dem Ausgangspunkte
der X-Strahlen ist, desto reichlicher treten die
S-Strahlen auf.
Benutzt man (Skizze 3) ein Rohr, das aus
2 Teilen besteht, so dass ein freier Ring zwischen
den beiden bleibt, so treten die Sekundärstrahlen
gemäss ihrer grossen, mehrfach erwähnten
Divergenz grösstenteils seitlich aus dem Ringe
heraus, während die geradlinig verlaufenden,
primären X-Strahlen im Rohrin nem bleiben.
Man hat damit einen Strahlenfilter, der in einer
für die Praxis genügenden Weise X-Strahlen
und S-Strahlen voneinander trennt.
Versuch i. Die Wirkung der Anordnung
auf dem Leuchtschirm beobachtet, ergiebt das
in Figur 3 dargestellte Bild. Ein sehr ausge-
prägter, scharf umgrenzter Fluoreszenzfleck ist
von einer dunkleren Zone umgeben. Um diese
legt sich gleich einem Saturnring der Reif der
S-Strahlenwirkung. Beide Strahlenarten sind
also jetzt getrennt. Ist der untere Ringteil
sehr kurz oder konisch, mit erweitertem Durch-
messer nach unten, so dass kein Aufprallen von
Strahlen mehr stattfindet, keine Sekundärwirkung
sich mehr einstellt, so scheiden die S-Strahlen
fast völlig aus dem inneren Fluoreszenzkerne
aus. Man hat hier thatsächiich es fast nur mit
X-Strahlen zu thun, während die äussere Leucht-
zone nur von S-Strahlen gebildet wird. Die
mit einem solchen Apparate gewonnenen Bilder
sind im Kerne fast schleierfrei, Schleier kann
nur insofern entstehen, als Sekundärstrahlen
im Körper des Patienten, auf den der untere
Ring fest aufgepresst wird, selbst entstehen.
Man gewinnt mit einem solchen Apparate z. B.
von der Wirbelsäule des lebenden Individuums
Bilder, die in ihrer Klarheit und Detailzeichnung
(man sieht sogar die Knochenfaserchen mit
Struktur) aussehen wie Präparate. Ebenso lassen
sich Steine der Gallenwege, der Niere, der
Blase mit X-Strahlen feststellen etc. Die radio-
graphische Methode ist dadurch viel weiter ge-
bracht.
Versuch 2. Indem man mehrere solcher
Filter übereinander in gleichen Abstufungen
anordnet, kann man die Wirkung der Sekundär-
strahlen in den einzelnen Zonen des Rohres
sowohl mit dem Leuchtschirm, als auch genauer
mit der photographischen Platte kontrollieren
und auch die primären X Strahlen reiner ge-
winnen.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2,'
61
Flg. 4.
Auf Grund dieser Versuche konstruierten
wirunsereBlendenapparate (Fig. 5), von denen die
Abbildung genauere Anhaltspunkte giebt.
Eingehender ist über die Versuche in der
Kurellaschen Zeitschrift fiir Elektrotherapie
(Berlin, Vogel & Kreienbrink)') berichtet.
Ein beigefügtes Röntgenbild (Fig. 4), ein sehr
IJ Jahrgang 1903, Heft II und 12.
mangelhafter Abglanz des Originalbildes, die
untersten Lendenwirbel eines lebenden erwach-
senen, sehr kräftigen Menschen darstellend, mag
einen Anhaltspunkt dafür geben, in welchem
Masse die ganze Architektur der Wirbelsäule so
darstellbar ist. Das Verfahren ist übrigens seit
Jahresfrist nach unseren Angaben in nahezu
hundert Kliniken eingeführt worden.
iRiDgegaogen am 26. November 1903.)
BESPRECHUNGEN.
Elektrochemische Litteratur.
Mit der Einführung in die Grundlagen der
Elektrochemie befasst sich eine Reihe von neu
erschienenen Werken. Sie mögen hier kurz
charakterisiert sein, um demjenigen, welcher das
Bedürfnis empfindet, sich mit der Theorie der
Lösungen und ihren Konsequenzen, insbeson-
dere denen auf technischem Gebiete, zu be-
schäftigen, die Wahl der Hilfsmittel zu erleichtern.
P. Gerde s, Einführung in die Elektrochemie.
Nach der elektrolytischen Dissoziationstheorie
bearbeitet, gr. 8. VIII u. 123 S. mit 48
Abbildungen. Halle, W. Knapp. 1902.
M. 4,-,
giebt eine kurze, für die Leser dieser Zeitschrift
wohl zu elementar gehaltene Übersicht über das
Gebiet. Ein grösseres Mass von phj-sikalischen
und chemischen Kenntnissen setzt voraus:
P. Ferchland, Grundriss der reinen und an-
gewandten Elektrochemie, gr. 8. VIIU.271S.
mit 59 Figuren. Halle, W. Knapp. IQ03.
M. 5 -.
Der theoretische Teil ist mit didaktischem
Geschick geordnet und bietet eine gute Grund-
lage für weitere Studien, die freilich an der
Hand des Buches durch Anführung von Citaten
hätten erleichtert werden können. Dass bei der
Auswahl technischer Beispiele die organische
Chemie unbeachtet geblieben ist — was dem
Chemiker als Mangel erscheint — dürfte an
dieser Stelle dem Buche eher zur Empfehlung
gereichen.
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62
l'liysikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
M. Roloff, Die Theorie der elektrolytischen
Dissoziation, gr. 8. IV u. 84 S. Berlin,
J. Springer. 1902. M. 2, — ,
verfolgt ähnliche Zwecke, wie die neulich (4, 685,
1903) besprochene gleichnamige Schrift von
Ab egg. Sie unterscheidet sich von dieser be-
sonders dadurch, dass sie die historische Ent-
wickelung des Gegenstandes in sehr anregen-
der Weise in den Vordergrund rückt. Von
W. Borchers, Elektro -Metallurgie. Die Ge-
winnung der Metalle unter Vermittlung des
elektrischen Stromes. 3. verm. und völlig
umgearbeitete Aufllage. i. Abth. gr. 8. IV
u. 288 S. mit 169 Abbildungen Leipzig,
S. Hirzel. 1902. M. 9, — ,
ist der erste Teil der dritten Auflage erschienen.
Der Verfasser hat das bleibende Verdienst, das
erste brauchbare Werk über seinen Gegenstand
geliefert zu haben. Auf Änderungen, welche
das bekannte Buch in der Neuauflage erfahren
hat, wird nach dem Abschluss zurückzukommen
sein.') Hier mögen nur die interessanten Aus-
fuhrungen hervorgehoben sein, welche der um
die Elektrometallurgie des Kupfers sehr verdiente
Dr. E. Wohlwill zu dem Buche beigesteuert hat.
Von der gewaltigen Arbeit, welche auf dem
Gebiete der Elektrochemie geleistetwird, giebtdas
Jahrbuch der Elektrochemie. Bericht über die
Fortschritte des Jahres 1901. Unter Mit-
wirkung von P. Askenasy, W. Borchers,
K. Elbs u. a. herausgegeben von H. Danneel.
8. Jahrgang, gr. 8. IX u. 725 S. mit Ab-
bildungen. Halle, W. Knapp. 1902. M. 24, —
Kunde. Es seien hier besonders die vorzüg-
lichen Referate im wissenschaftlichen Teil her-
vorgehoben, welche der frühere Mitarbeiter und
jetzige Herausgeber des Jahrbuches, Heinrich
Danneel, geliefert hat. Seine langjährige
Thätigkeit an diesem Jahrbuch befähigte den
Verfasser vor anderen zu der Aufgabe, zu dem
grossen im Erscheinen begriffenen Handbuch
der Elektrochemie den umfangreichsten Beitrag
zu liefern:
H. Danneel, Spezielle Elektrochemie, gr. 8.
I. u. 2. Lieferung S. i — 160. Halle, W.
Knapp. 1903. M. 6, — .
Von dem auf vierzehn Lieferungen berech-
neten Werke bringt die vorliegende erste Lie-
ferung ausfuhrlich Wasserstoff, Wasser, Salz-
säure und Schwefelsäure. Die ausserordentliche
Reichhaltigkeit der Litteraturangaben wird das
Werk fiir elektrochemische Arbeiten unentbehr-
lich machen. Auf den Inhalt soll nach dem
Erscheinen weiterer Lieferungen näher einge-
gangen werden. Besonderes Interesse für den
Physiker bietet
l) Die 2. Abteilung ist inzwischen erschienen. Vergl.
die Besprechung in dieser Zeitschrift 4, 859, 1903.
W.Jäger, Die Normalelemente und ihre An-
wendungen in der elektrischen Messtechnik.
gr. 8. VIII u. 131 S. mit Figuren. Halle.
W. Knapp. 1902. M. 6,—.
Die Darlegung der Theorie der Normal-
elemente, welche der Verfasser giebt, bietet
etwa in ähnlicher Weise wie das von Dole-
zalek beim Bleiakkumulator geschehen ist,
gleichsam einen Studiengang der theoretischen
Elektrochemie an einem speziellen Beispiele.
Die dann folgende Besprechung der verschie-
denen Normalelemente ergänzt die theoretischen
Ausführungen des ersten Teiles durch eine grosse
Zahl elektrochemischer Thatsachen. Der letzte
Teil bringt ausführliche Angaben über die Eich-
ung und die Anwendung der Normalelemente.
Endlich sind im Verlage von W. Knapp -Halle
Monographien über angewandte Elektrochemie
(unter Mitwirkung von E.Abel, E. G. Acheson,
P. Askenasy, H. Becker und anderer Fach-
genossen herausgegeben von Victor Engel-
hard t) im Erscheinen begriffen. Bisher liegen vor:
I. Victor Engelhardt, Die Elektrolyse des
Wassers, ihre Durchführung und An^ven-
wendung. gr. 8. XII u. 117 S. mit 90 Fig.
und 15 Tabellen im Text. 1902. M. 5, — .
Es werden die Verfahren zur Gewinnung
von Wasserstoff und Sauerstoff auf elektroly-
tischem Wege besprochen. Die theoretische
Elektrochemie hat sich gerade in letzter Zeit
mit diesem Gegenstande vielfach beschäftigt,
nachdem der merkwürdige spezifische Einflus?
erkannt worden war, welchen die verschiedenen
Metalle als Elektrodenmaterial auf die Gasent-
wickelung ausüben, indem je nach dem Elek-
trodenmaterial Wasserstoff und Sauerstoff sich
bei verschiedenen Spannungen gasförmig ent-
wickeln. Technisch wird das Verfahren der
elektrolytischen Wasserzersetzung unter anderem
auch durch das Bedürfnis der Luftschiffahrt nach
reinem Wasserstoff zur Ballonfüllung wichtig.
IL Adolphe Minet, Die Gewinnung des
Aluminiums und dessen Bedeutung für
Handel und Industrie übersetzt von E. Abel.
VII u. 129 S. mit 57 Fig. und 15 Tabellen
im Text. 1902. M. 7, — .
Das Buch enthält einige fehlerhafte Berech-
nungen, ist aber von Interesse durch die histo-
rische Darstellung von der Entwickelung der
Aluminiumindustrie.
III. Max Le Blanc, Die Darstellung des
Chroms und seiner Verbindungen mit Hilfe
des elektrischen Stromes. VII u. 129 S.
M. 6,—.
Die Elektrolyse hat hier besondere Bedeut-
ung dadurch erlangt, dass sie ein einfache.^
Hilfsmittel gewährt zur Regeneration der Chrom-
säure aus ihren Oxydulverbindungen — die bei
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
(>i
Benutzung der Chromsäure als Oxydations-
mittel entstehen.
V. W.Pfannhauser, Die Herstellung von Me-
tallgegenständen auf elektrolytischem Wege
und die Elektrogravüre. XII u. 146 S. mit
lOl Abbildungen. 1903. M. 7, — .
Hervorzuheben wäre hier die interessante
Technik der Herstellung von Parabolspiegeln
auf elektrolytischem Wege, wodurch die kost-
spieligen Manipulationen bei der Erzeugung
genau parabolisch ausgeschliffener Spiegel um-
gangen werden. Coehn.
(EiDgaDgen 31. Oktober 1903.)
L. Rellstab, Das Pernsprechwesen. Samm-
lung Göschen, Nr. 155. 12. 127 S. mit 47
Fig. u. I Tafel. Leipzig, G.J. Göschen. 1902.
M. —,80.
Das vorliegende Büchlein bezweckt, in ge-
drängter Kürze über die Grundlagen und tech-
nischen Hilfsmittel des Fernsprechwesens in
möglichst elementarer Weise zu berichten. Alle
mathematischen Auseinandersetzungen sind ver-
mieden und als Erläuterung für kompliziertere
elektrische Erscheinungen ist in glücklicher Weise
auf mechanische Analogien zurückgegriffen. Zur
Orientierung über das Fernsprechwesen und die
damit verknüpften Probleme kann das kleine
Werkchen jedem Interessenten warm empfohlen
werden. Emil Böse.
(Eingegangen 19. November 1903.)
Gustav Bauer, Vorlesungen über Algebra.
Herausgegeben vom mathematischen Verein
München, gr. 8. VI u. 376 S. mit dem
Bildnis Gustav Bauers und 1 1 Figuren. Leipzig,
B. G. Teubner. 1903. Gebunden M, 13, — .
Das Buch giebt die Vorlesungen, welche
Herr Bauer seit 1870 an der Universität Mün-
chen über Algebra gehalten hat. Sein Haupt-
wert beruht in den Entwicklungen der sogen,
„klassischen" Algebra (Lagrange, Bezon,
Gauss), welche in den neueren Lehrbüchern
in der Regel hinter den modernen Problemen
zurücktreten, hier aber ausführlich gegeben wer-
den. Besonders erscheinen in dieser Hinsicht
die Abschnitte über symmetrische Funktionen
(S. 41 — 58) und Elimination (S. 59 — 86 und
S. 304 — 330) bemerkenswert. Bauer begnügt
sich hier nicht mit den theoretischen Resultaten
sondern er legt Gewicht auf Angabe von Vor-
schriften, um die Rechnungen möglichst über-
sichtlich und elegant zu gestalten, auch zeigt
er in jedem Falle die Anwendung der gegebenen
Methoden an Beispielen. So sind die Entwick-
lungen über Elimination zwar theoretisch unvoll-
ständig, indem prinzipiell allgemeine Resultate
(Bezonsches Theorem) nur für spezielle Fälle
bewiesen und ausgesprochen werden, dagegen
praktisch, als Anleitung zur Rechnung in kon-
kreten Fällen, von entschiedenem Werte.
Eine ausfuhrliche und übersichtliche Behand-
lung hat insbesondere die numerische Auflösung
der Gleichungen gefunden (Kap. XX — XXIV,
S. 200 — 256). Hier erweisen sich vor allem die
zahlreichen Beispiele als nützlich. In den ersten
Kapiteln (XX — XXI) wird die Abschätzung und
Eingrenzung der Wurzeln behandelt (Budan-
Fouriersches Theorem, Sturm scher Satz),
Kap. XXII bringt dann die Newtonsche Nähe-
rungsmethode und Kap. XXIV die Methode von
Graeffe. Diese zeichnet sich vor allen übri-
gen Annäherungsmethoden durch die Sicher-
heit ihrer Anwendung aus — sie kann nicht
versagen, wie die Newtonsche — und wird
daher mit grosser Ausführlichkeit besprochen
und an Beispielen erläutert: die Beispiele be-
ziehen sich auch auf die komplizierteren Fälle
der Berechnung imaginärer Wurzeln.
Erhebliche Lücken und Mängel dagegen weist
das Buch in denjenigen Gebieten auf, welche
besonders in neuerer Zeit wesentlich gefordert und
weitergebildet worden sind. Z. B. ist der Be-
weis für den Fundamentalsatz der Algebra un-
streng (S. 23). Die Darstellung der Galois-
schen Theorie in Kap. XVI ist unvollständig
und giebt keinen Begriff von der Bedeutung
und Stellung dieser Theorie. Insbesondere aber
wird der Anfänger Kap. XV (Unmöglichkeit der
algebraischen Auflösung der allgemeinen Gleich-
ung 5. Grades) bei der Lektüre am besten gänz-
lich weglassen.
Die Bau ersehen Vorlesungen richten sich
also nicht eigentlich an einen Mathematiker, wel-
cher sich in die heutige Auffassung der Algebra
einzuarbeiten wünscht; dagegen kann das Buch
Studierenden eine gute elementare Einleitung
geben und eignet sich besonders als Nach-
schlagebuch für solche, die für bestimmte Zwecke
der Anwendung eine kurze Orientierung (z, B.
über numerische Auflösung) suchen.
Otto Blumenthal.
(Eingegangen 22. November 1903.)
Ad. Wernicke, Lehrbuch der Mechanik in
elementarer Darstellung, mit Anwendungen
und Übungen aus den Gebieten der Physik
und Mechanik, i. Theil: Mechanik fester
Körper von Alex. Wernicke, 4. völlig um-
gearbeitete Auflage. 3. Abt. Statik und
Kinetik elastisch -fester Körper (Lehre- von
der Elastizität und Festigkeit), gr. 8. XI u.
825 S. m. Abb. Braunschweig, Friedr. Vie-
weg & Sohn. 1903. M. 10, — .
Die vierte Auflage dieses in der technischen
Praxis verbreiteten Werkes umfasst in der vor-
liegenden 3. Abteilung der Mechanik fester
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64
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2.
Körper die Festigkeitslehre mit ihren Anwend-
ungen auf Fachwerke und Maschinenteile, sowie
die Theorie des Erddruckes. Schon in der An-
ordnung des Stoffes zeigt sich die grosse Lehr-
erfahrung des Verfassers, der von den einfachsten
Thatsachen ausgehend den Leser bis zu den
höheren Teilen der Theorie führt. Die Dar-
stellung ist, ohne ermüdend zu wirken, überall
sehr ausfuhrlich, offenbar mit Rücksicht auf vor-
wiegend elementar vorgebildete Leser, denen
darum auch nur selten Entwickelungen mit Hilfe
der Infinitesimalrechnung zugemutet werden.
Wenn trotzdem der Verfasser in der Behand-
lung so weit gelangt, so ist dies neben seiner
klaren Ausdrucksweise vornehmlich dem reich-
haltigen und sauber ausgeführten Figurenmaterial
zu danken, welches den Text aufs wirksamste
unterstützt und das Werk zum Selbststudium be-
sonders geeignet erscheinen lässt. Für den
Unterricht an technischen Mittelschulen dürfte
das Buch allerdings etwas zu unhandlich sein,
während andererseits der Hochschullehrer es
vorziehen dürfte, von der mathematischen Ana-
lyse schon der Kürze halber einen weitergehen-
den Gebrauch zu machen, als es hier geschieht.
Der Verfasser schreckt übrigens darum vor
schwierigeren Kapiteln durchaus nicht zurück;
behandelt z. B. ziemlich ausführlich die Sätze
von Maxwell und Castigliano über die Form-
änderungsarbeit, von denen dann u. a. in der
Theorie der Biegung krummer Stäbe ein sehr
zweckmässiger Gebrauch gemacht wird. In diesem
Abschnitte, wie auch in der Fachwerkstheorie
tritt deutlich der Einfluss der bekannten Vor-
lesungen Foeppls über technische Mechanik
hervor, deren gelungenste Bände II und III (gra-
phische Statik und Festigkeitslehre) auch öfters
vom Verfasser citiert werden.
Das Kapitel über die „Kinetik elastisch
fester Körper", steht dagegen in Vergleich zu
den statischen Abschnitten des Werkes nicht
ganz auf der Höhe. Nach einigen Bemerkungen
über die Spannungen in bewegten elastischen
Körpern, wobei die so ungemein wichtigen
Schwingungs- und Resonanzerscheinungen aber
nfcht berührt werden, bespricht der Verfasser
ausfuhrlich die Lehre vom Stoss in altherge-
brachter Weise und geht dann zum Energie-
prinzip über, welches in bunter Folge durch
physikalische und technische Beispiele beleuchtet
wird. In diese Ausfuhrungen sind auch einige
kinematische Beobachtungen in Anschluss an
Reuleaux eingeflochten, welche dem Refe-
renten hier nicht recht am Platze zu sein
scheinen.
Immerhin betreffen diese Ausstellungen nur
einen kleinen Teil des Werkes, welches im
ganzen einen vorzüglichen Überblick über den
derzeitigen Stand der Statik elastisch fester
fester Körper gewährt und darum jedem Lehrer
und Studierenden der Technik, Mathematik und
Physik warm empfohlen werden kann.
H. Lorenz.
(IsiogegaDgen 17. November 1903.)
Briefkasten.
An die Redaktion der Physik. Zeitschrift.
I Jahrg. 4, 258 — 261, 1903, Ihres geschätzten Journals be-
I findet sich die .Abhandlung des Herrn J. Kossonogoff, in
der die Möglichkeit erörtert wird, die Färbung der Lepidop
teren-FIUgel durch die Erscheinungen der optischen Resonuz
zu erklären, und in der im höchsten Grade interessante Zahlen-
angaben angeführt werden.
I Trotzdem erlaube ich mir darauf hinzuweisen, dass der
verehrte Autor (auf S. 260) bei der Beantwortung der Frage
' über die Natur der von ihm studierten Kömerchen der
I Schmetterliogsschuppen leider in folgenden bedauerlichen
I Fehler verßUt. Er sagt nämlich, dass er die FlQgel (Papilio
I machaon, Callimorpha dominula, Vanessa cardui]
' ()6 Stunden lang in Alkohol, Xylol und darauf in 3i>ro2.
I Wasserstoffsuperoxydlösung geweicht habe und nach allen
I diesen Manipulationen keine VeränderuDg in der Färbung der
I Flügel habe wahrnehmen können. Hieraus folgert der Autor.
I dass die Kömer, gleichwie die Schuppen selbst, wahrschein-
I lieh ans Chitin bestehen.
, Aus diesen Versuchen und Folgerungen ist aber ersicht-
lich, dass der Autor leider mit der Frage von den Pigmenten der
Lepidopterenflügel im Sinne der physiologischen Chemie und
mit der diesbezüglichen bereits recht beträchtlichen Litterahir
gänzlich unbekannt ist. Eine Extrahierung oder Veränderung
dieser, Derivate der Harnsäure darstellenden Pigmente war
' mit den verwendeten Reaktionen natürlich nicht zu erwarten,
jedoch hätte schon ein ganz primitives Befeuchten der Flügel
> mit Alkalien, Salzsäure, Salpetersäure oder Eau de Javelle (die
: in der entomologischen Praxis gewöhnlich bei Untersuchung
I des GeSders zur Entfärbung der Flügel benutzt wird) — den
; Autor überzeugen können, dass die Pigmente sehr wohl ge-
löst oder verändert werden können, ohne dass die Chitinbild-
ungen angegriffen werden.
Aus diesem Grunde ist der Autor jetzt wohl noch kemeswegs
berechtigt, die grosse Mannigfaltigkeit der Färbung derLepidoi>-
terenfiügel einzig auf die feinen Unterschiede in der Struktur der
Chitinbildungen zurückzuführen; dessenungeachtet dürfte sich
aber seine Methode bei der weiteren Untersuchung der Farben-
modifikationen dieser Harnsäurederivate, die ohne Zweifel die
eigentlichen Pigmente der Flügel sind, als fruchtbar erweisen.
Ohne nur irgendwie die grosse Bedeutung der optischen
Resonanz bei der Hervorbringung der verschiedenen Farben-
effekte auf dem Insektenflügel überhaupt zu bestreiten, glaube
ich aber, dass sich der Autor zur Aufstellung allgemeiner
SchlussfolgeruDgen unbedingt mit den Arbeiten der physio-
logischen Chemiker über die Frage von den Flügelpigmenten
vertraut machen muss. Vor allem möchte ich hier die Ar-
beiten von Hopkins (1889, 1895), Griffiths (1892), von
Linden (1903), Urech (1892), Poulton (1895), Perry-
Coste (1889—91), Beddard (1892), Baer (1899) u. a. her-
vorheben. N. J. Kusnezow.
Physiologisches Laboratorium der Universität St Peters-
burg, den 22. Dezember 1903.
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Gestorben am 7. Januar 1904 der Ingenieur Dr. Fried-
rich von Hefner-Alteneck, Mitglied der Akademie der
Wissenschaften.
Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in Oöttingen.
Druck von Angnst Pries in Leipzig.
Verlag von S. Hirzel in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 3.
I. Februar 1904.
RedakdoluscUlUs ßt Mo, 4 am 3. Februar <904,
5. Jahrgang.
An unsere Leset
Rrechung: Beobachtung der Helligkeitsabnahme durch
— , V. A. Schmidt
Bunseniana. (B.)
Cbriaten, T., Das Gesetz der Translation des Wassers
in regelmSssigen Kanälen, FlDssen and Röhren. (B.)
Elektrodenlose RingstrSme; Ober — , t. J. Hird^n .
Elektronen: Die neueren Foischnngen aber Ionen und — ,
V. G. Mi "
INHAIiT.
S«ite
65
ie. (B.)
V. F.
Flammen: Die Erscheinung der Ionisation in
L. Tufts
— Theoretische Bemerkungen z. Ionisation in — , v. J. S t a r k
Flimmerphotometrie: Das Problem der — , v. H. Krflss
Härden, J., Über elektrodenlosc Ringströme ....
— Induktion im Vakuum
Helligkeitsabnahme: Beobachtung der — durch Brechung,
▼. A. Schmidt
Induktion im Vakuum, v. J. Härden. -
Ionen: Die neueren Forschungen über — und Elektronen,
V. G. Mie. (B.)
Ionisation : Die Erscheinung der — in Flammen, t. F.L.T u f t s
— Theoretische Bemerkungen zur — in Flammen, v. J.
Stark
KräsB, H., Das Problem der Flimmerphotometrie . .
Lichtbogen: Zündung des — an Metalloxyden, v. ]. Stark
Iileben, B. v., Bemerkungen zur „Polarisation der
Röntgenstrahlung"
Magini, R., Die ultravioletten Strahlen und die stereo-
chemischen Isomeren
Metallozyde: Zündung des Lichtbogens an — , v. J. Stark
Mie, G., Die neueren Forschungen Über Ionen und
Elektronen. (B.)
67
87
87
74
88
76
83
65
74
75
67
75
88
76
8.1
81
7a
69
81
88
Seite
Personalien 88
Pflüger, A., Über den Nachweis Schumannscher ultra-
violetter Strahlen (Wellenlänge kleiner als 186 (ifi)
mittels der Thermosäule 7«
Photometrie: Das Problem der Flimmer , v. H. Krüss 6$
Pisa: Mitteilungen aus dem physikal. Institute der Uni-
versität — . No. 18 69
Polarisation: Bemerkungen zur — der Röntgenstrahlung,
V. R. V. Lieben 72
Ringströme: Über elektrodenlose — , v. J. HSrd^n . 74
Röntgenstrahlung: Bemerkungen zur Polarisation der — ,
T. R. T. Lieben 7*
Sohmidt, A., Beobachtung der Helligkeitsabnahme durch
Brechung 67
Stark, J., Zttndung des Lichtbogens an Metalloxyden 81
— Theoretische Bemerkungen zur Ionisation in Flammen 83
Stereochemische Isomeren: Die ultravioletten Strahlen
und die — , v. R. Magini 69
Stuohtey, C, Über geschichtete Entladung im Wasser-
stoff bei Atmosphärendnick. (Berichtigung) . , .
lliermosSule: Über den Nachweis Schumannscher ultra-
violetter Strahlen (Wellenlänge kleiner ab 186 (tft)
mittels der — , v. A. Pflüger
Tafts, F. Ii., Die Erscheinung der Ionisation in Flammen
Ultraviolett: Die — Strahlen u. die stereochemischen
Isomeren, v. R. Magini 69
— Über den Nachweis Schumannscher — Strahlen
(Wellenlänge kleiner als 186 (i(t) mittels der Thermo-
säule, V. A. Pflüger 71
Vakuum: Induktion im — , v. J. Härden 75
Wasser: Das Gesetz der Translation des — in regelmässigen
Kanälen, Flüssen und Röhren, v. T. Christen. (B.) 87
88
7«
76
An unsere Leser!
Von dem vorliegenden Hefte ab werden wir den Inhalt der Einzelhefte, wie oben, in der Form
eines alphabetischen Sach- und Autorenregisters bringen, von der gleichen Anordnung, wie wir
sie bisher bei dem Inhaltsverzeichnis der fertigen Jahrgänge verwendet haben. Wir hoffen,
durch diese Neuerung unseren Lesern die Übersicht über die von uns gebrachte Litteratur sowie
ihre ökonomische Benutzung wesentlich zu erleichtern.
Redaktion und Verlag der Physikalischen Zeitschrift.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Das Problem der Flimmerphotometrie.
Von Hugo Krüss.
Der Gedanke Ogdon N. Roods'), welcher
der Flimmerphotometrie zu Grunde liegt, hat
ein grosses technisches, aber daneben auch ein
physiologisches Interesse. Es ist die Eigen-
schaft des Auges, welche man seit Plateau mit
der Dauer des Lichteindrucks bezeichnet, in
der neuen photometrischen Methode verwertet
worden. Eine Fläche wird abwechselnd durch
die beiden miteinander in Bezug auf ihre
Helligkeit zu vergleichenden Lichtquellen be-
l) On the photometry of differently coloured lights and
tbe „Flicker"photometer. Phys. Review 8, 241, 1893. Diese
Zeitschrift 1, 269, 1900.
leuchtet. Geschieht der Wechsel in Zeiträumen,
die länger sind, als die Dauer des Lichtein-
druckes, so hat das die Fläche betrachtende
Auge den in der physiologischen Optik als
„Flimmern" bezeichneten Eindruck. Das Flim-
mern kann zum Verschwinden gebracht werden,
natürlich durch Beschleunigung des Wechsels,
aber auch dadurch, dass die Beleuchtungs-
stärken, welche die beiden Lichtquellen auf
der Fläche hervorrufen, gleich gemacht werden.
Das ist das Prinzip des Flimmerphotometers.
Bei demselben muss der Wechsel in der Be-
leuchtung also etwa lo — i6mal in der Sekunde
stattfinden und sodann auf irgend eine der
auch sonst in der Photometrie üblichen Weisen
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66
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
die beiden Beleuchtungsstärken gleichgemacht
werden; als Kriterium, dass die Einstellung
erreicht ist, dient das Aufhören des I'^limmerns.
Die verschiedenen instrumenteilen Anord-
nungen zur Flimmerphotometrie stimmen fast
alle darin iiberein, dass entweder durch einen
mit einer Öffnung versehenen, hin und her be-
weglichen Blendschirm oder durch rotierende
Scheiben mit sektorenartig angeordneten Löchern
abwechselnd die eine oder die andere Licht-
quelle von der Bestrahlung des Photometer-
schirmes abgeblendet wird. Ich habe in letzter
Zeit eine einfachere Vorrichtung konstruiert,
welche durch die in der Figur abgebildetenKörper
veranschaulicht wird. Der Rand einer um ihre
Achse rotierenden Scheibe ist unter 45" gegen
die Scheibe geneigt und zwar abwechselnd
nach der einen und nach der anderen Seite.
Dieser Wechsel ist kein plötzlicher, sondern
ein kontinuierlicher. Die Grenze zwischen den
beiden Neigungsflächen erreicht denselben Rand
der Scheibe beim Körper I nach 360*, bei 11
nach 180" und bei III nach 90"."' Die Drehungs-
geschwindigkeit muss demgemäss bei I am
grössten, bei III am kleinsten sein, letztere
eignet sich de.shalb am besten zum Handbetrieb.
Diese Körper werden zwischen die beiden zu
vergleichenden Lichtquellen auf die optische
Bank gebracht; das senkrecht zur Achse auf
den Scheibenrand blickende Auge sieht in pas-
sendem Wech-sel die beiden von je einer der
beiden Lichtquellen beleuchteten geneigten weis-
sen Flächen.
Auf die instrumenteile Anordnung soll hier
jedoch nicht weiter eingegangen werden; der
Zweck dieser Zeilen ist, auf einige noch offene
Fragen hinzuweisen, welche bei der Beschäftigung
mit dieser neuen Methode sich vordrängen.
Zunächst ist die auch schon von Helm-
holtz') registrierte Thatsache zu verzeichnen,
dass die Geschwindigkeit des Wechsels zwischen
den beiden Lichteindrücken um so grösser sein
muss, je heller die Beleuchtung ist. Da die
Dauer des Lichteindruckes doch wohl um so
länger ist, je intensiver der Eindruck ist, sollte
man auf den ersten Blick meinen, dass die
i) rhy.siol. Optik 1867, 344.
Wechselgeschwindigkeit bei grösserer Inten-
sität langsamer sein müsse als bei geringerer.
Offenbar liegt die Sache aber so, dass man
um so deutlicher den Wechsel zwischen den
beiden Beleuchtungen empfindet, je heller es
ist; Helmholtz fand thatsächlich bei Lampen-
licht eine Frequenz von 24, bei Mondlicht eine
solche von 10 als erforderlich, um bei Wechsel
von Schwarz und Weiss eine kontinuierliche
Empfindung hervorzubringen. Jedenfalls kommt
hier aber auch noch die fiir verschieden grosse
1 absolute Helligkeiten auch verschieden starke
I Unterscheidungsempfindlichkeit des Auges
I gegenüber Helligkeitsunterschieden in Betracht.
Eine vollständige Klärung dieser Verhältnisse
steht noch dahin.
Das Hauptproblem der Flimmerphotometrie
beruht aber in folgendem. Bei Vergleichung
zweier gleichfarbiger Lichtquellen kann man
wohl ohne weiteres zugeben, dass das Auf-
hören des Flimmerns stattfindet, wenn beider-
seits die gleiche Flächenhelligkeit erzeugt wird,
dass man also mit dem Flimmerphotometer
richtige Helligkeitsmessungen zu machen im-
stande ist. Diese Methode erhebt aber den
Anspruch, dass dasselbe auch fiir verschieden-
farbiges Licht gilt, ja dass sie unabhängig von
der Farbe sei.') Von den begeisterten An-
hängern der Flimmerphotometrie wird sogar
behauptet, es höre beim Flimmern der Ein-
druck von Farbe überhaupt auf; das ist natür-
lich ein Irrtum, denn dann wären ja alle
Experimente mit dem Farbenkreisel unmöglich.
Es entsteht nichts anderes als die Mischfarbe
und diese ist z. B. beim Vergleich der rötlichen
Flamme der Hefnerlampe mit der grünlich-
blauen des Gasglühlichtes fast weiss.
I Wäre aber in der That die Flimmerphoto-
, metrie unabhängig von der Farbe, so wäre das
ein nicht hoch genug zu schätzender Vorteil.
I Wie solches aber bewiesen werden soll, ist mir
I vollkommen unbegreiflich. Man könnte ja auf
I den Gedanken kommen, eine Kurve der
j „Flimmeräquivalenz" ^) für das Sonnenspektrum
[ herzustellen und diese Kurve mit den bekannten
: Intensitätskurven zu vergleichen. Diese letz-
! teren kann ich aber nicht als zutreffend aner-
kennen. Eine Energiekurye erfüllt den Zweck
nicht, denn Energie der Ätherschwingung ist
etwas anderes als Empfindungsstärke der Netz-
haut; auch die physiologisch gewonnenen In-
tensitätskurven — Fraunhofers V^ergleich der
Spektralfarben mit Öllampenlicht, Vierordts
Zumischung von weissem Licht, Crovas Seh-
schärfebestimmung in verschiedenen Farben —
sind mit Misstrauen zu betrachten. Es giebt
I i) Whitman, Photometrie method which is independent
of colour. Am. Joiirn. of sc. 46, 173, 1896.
2) (>. l'olimanti in J. v. Kries, Abhdlgen. z. l'hysiol.
der Gesichtsempfindungeo 1902, 2. Heft,' S. 83,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
67
eben kein einheitliches physiologisches Mass
für* Licht von verschiedener Wellenlänge.
Zu beachten sind hier allerdings die Ver-
suchsergebnisse Polimantis. Er bestimmte
die Flimmeräquivalenz für die verschiedenen
Stellen des Spektrums eines Triplexbrenners
im Vergleich zum Tageslicht. Die so erhaltene
Kurve stimmt mit der Kurve der Peripherie-
werte, welche er ebenfalls ermittelte, überein,
nicht aber mit den Kurven der Dämmerungs-
werte. Letzteres könnte schon bedenklich
machen, aber die erstere Beobachtung bringt
die Frage auch nicht viel weiter. An der
Peripherie der Netzhaut sind die Zapfen sehr
sparsam vorhanden, die Stäbchen vorherrschend.
Nach der Hypothese von v. Kries vermitteln
die Zapfen die Farbenempfindung, die Stäbchen
sind farbenblind, bei geringer (Dämmerungs-)
Beleuchtung fungieren nur die Stäbchen. Es
müssten also eigentlich Dämmerungswerte und
Peripheriewerte miteinander übereinstimmen.
Bei der Anwendung der Flimmerphotometrie
ist aber im allgemeinen keine Dämmerungs-
beleuchtung vorhanden. — Ausserdem aber
wird dabei nicht an der Peripherie des Gesichts-
feldes beobachtet, sondern es wird der Photo-
meterschirm oder die Randfläche meiner oben
skizzierten Flimmerkörper fixiert; das Bild fällt
also auf die Fovea centralis in die Mitte der
.Macula lutea und hier sind überhaupt keine
Stäbchen vorhanden, sondern nur dicht ge-
drängt stehende Zapfen. Diese anatomische
Verschiedenheit macht es unmöglich, die Kurve
der Peripheriewerte mit derjenigen der Flimmer-
werte zu vergleichen. Da aber ferner gerade
die farbenempfindlichen Zapfen bei der Flimmer-
photometrie in Thätigkeit treten, so kann von
einer Unabhängigkeit von der Farbe oder einer
Unempfindlichkeit gegen die Farbe nicht dabei
die Rede sein.
Neben dieser Hauptfrage, von deren Lösung
die allgemeine Gültigkeit flimmerphotometrischer
Ergebnisse im Sinne von Helligkeitsmessungen
wesentlich abhängt, hat sich mir bei meinen
Beobachtungen noch eine Thatsache aufge-
drängt, für welche ich bislang keine Erklärung
und keine ähnlichen Beobachtungen gefunden
habe.
Lässt man die Beleuchtungen durch zwei
verschiedenfarbige Lichtquellen, z. B. durch die
Hefnerlampe und einen Gasglühlichtbrenner
sehr langsam wechseln, so unterscheidet man
deutlich die Aufeinanderfolge eines rötlichen
und eines bläulichen Streifens mit schwach
verwaschener Grenze zwischen beiden. Steigert
man dann die Drehungsgeschwindigkeit, so
wird es allmählich immer schwerer, die beiden
verschiedenen Färbungen voneinander zu
unterscheiden, sehr bald lösen sie sich schein-
bar ineinander auf, bei weiterer leichter Stei-
gerung der Schnelligkeit hört die Empfindung
verschiedener Färbung überhaupt auf, man hat
den Eindruck der Mischfarbe und in ihr findet
noch ein Helligkeitswechsel, ein Flimmern statt;
erst bei weiter gesteigerter Schnelligkeit ver-
schwindet auch dieser. Physiologisch höchst
interessant ist es also, dass bei weit geringerer
Wechselzahl als bei solcher, wo überhaupt eine
kontinuierliche Wahrnehmung eintritt, bereits
die Unterscheidung der Einzelfarbe aufhört
und der Eindruck der Mischfarbe entsteht.
Anders ausgedrückt, würde dieses so lauten,
dass die Dauer des Farbeneindruckes kürzer
ist, als die Dauer des Lichteindruckes über-
haupt. Auch die Erklärung dieser Nebenfrage
ist für die Technik der Flimmerphotometrie
von Bedeutung.
(EingegangeD 28. Dezember 1903.)
Beobachtung der Helligkeitsabnahme durch
Brechung.
Von A. Schmidt.
In vier Einsendungen des vorigen Jahrganges
dieser Zeitschrift') habe ich im Interesse der
Sonnenphysik den Satz bewiesen und verteidigt,
dass beim Lichtübergang vom dichteren ins
dünnere Mittel eine Helligkeitsverminderung ein-
trete im Verhältnis n'^ cos'^ ß : cos'^ a. Meine ersten
I Ausführungen, welche sich nur auf den Spezial-
; fall einer dünnen brechenden Schicht über einer
j leuchtenden ebenen Fläche bei grosser Ent-
I fernung des Auges stützten, waren dem Wider-
spruche-) eines Astronomen begegnet, dessen
theoretische Deduktion zu dem Schlüsse kam,
dass die Helligkeitsabnahme von der Richtung
der Strahlen unabhängig, also keine Funktion
des Einfalls- bezw. Brechungswinkel ß und a sei
und nur durch den Brechungsinde.x bestimmt
werde nach dem Verhältnis h':i.
Dieses abweichende P2rgebnis war die Folge
zweier ungerechtfertigter Voraussetzungen, i . der
Voraussetzung, dass bei der Brechung ein voll-
ständiger Übergang der Lichtenergie von einem
Mittel ins andere erfolge, 2. der Voraussetzung
kollinearer Beziehung zwischen Objekt und Bild,
vermöge welcher zu jedem Flächenelement am
Orte des Objektes oder am Orte des Auges
ein genau bestimmterRaumwinkel je am anderen
Orte gehören müsste, unter welchem ein Auge
das Flächenelement des anderen Ortes sehen
würde.
Bei der Ablehnung dieser Voraussetzungen
für die Emission des Sonnenlichtes habe ich
versäumt, eine kurz vor meiner ersten Veröflfent-
dieser Zeitschrift er-
lichung gleichfalls
m
II Diese Zeilschr. 4, 282, 341, 453, 476, 1903.
2) H. äecliger: Diese Zeitschr. 4, 343, 1903.
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68
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
schienene Abhandlung') eines Physikers zu be-
rücksichtigen, welche aus denselben Voraussetz-
ungen einen „allgemeinen Satz der geometrischen
Optik" ableitet, natürlich ohne Beziehung auf
die nachher von mir ins Auge gefasste Frage
der Helligkeit der Sonnenscheibe. Der Autor,
Herr Professor Straübel, hatte die Liebens-
würdigkeit, selbst mir seine Arbeit zu denun-
zieren und ich ergreife daher, bevor ich auf
meinen Hauptgegenstand eingehe, gerne die Ge-
legenheit, die Allgemeinheit jener Ausführungen
auf die durch die Voraussetzungen gesteckten
Grenzen zu beschränken.
Zwei von demselben Punkte ausgehende oder
nach demselben Punkte konvergierende Strahlen .
nehmen infolge der Brechung beim Übergange
von einem in ein anderes optisches Mittel im
allgemeinen (da sie im allgemeinen verschiedene
Einfallsebenen haben) zwei zueinander wind-
schiefe Richtungen an, konvergieren also nach
der Brechung nicht mehr nach einem Punkte, sie
sind astigmatisch. Macht man nun mit Herrn
Straübel die Voraussetzung, dass alle sehr
kleinen ebenen Büschel bei der Brechung eben
bleiben, so wird, da es in der Ebene keine
windschiefen Strahlen giebt, der Astigmatismus
von der Untersuchung ausgeschlossen. Es lässt
sich wohl keine treffendere Form denken, die
geometrisch-optische Untersuchung der fiir die
Theorie der optischen Instrumente so wichtigen
homozentrisch bleibenden Strahlenbüschel auf
diese Büschel zu beschränken, als diese Form
der Einfuhrung der KoUinearitätsbedingung.
Jedes lineare Gebilde des Objektes lässt sich
in geradlinige Elemente zerlegen. Jedes dieser
Elemente sendet nach jedem beliebigen Raum-
punkt ein ebenes Strahlenbüschel. Je eines dieser
ebenen Büschel wird so gebrochen, dass, falls
es eben bleibt, die Spitze des gebrochenen
Büschels ins Auge des Beobachters fällt, und
dass auf der Bildfläche ein Linienelement als
Bild entsteht. Jedem Linienzug des Objektes
(z. B. auch dem Rande) entspricht so ein scharfer
Linienzug des Bildes, jedem Schnitt zweier
Linien des Objektes ein solcher des Bildes, es
besteht Kollinearität. Eine andere Form der
Bedingung, dass die erzeugten Bilder von
Astigmatismus frei seien, ist die: cos u = cos ß,
d. h. die Winkel a und ß müssen so klein sein,
dass ihre zweiten und höheren Potenzen ver-
nachlässigt werden können. In diesem Falle
führt auch mein Helligkeitsgesetz auf das Ver-
hältnis w'^: I.
Semper aliquid haeret. Theoretischer Wider-
spruch, besonders in subtilen Fragen und von
autoritativer Seite ausgehend lässt trotz seiner
Nichtberechtigung einen Rest des Zweifels zurück.
Die Hauptentscheidung liegt beim Experiment.
l) R. Straübel: Diese Zeitschr. 4, 114, 1902.
Ich hatte letzten Sommer wiederholt Ge-
legenheit, den von Professor Hergesell auf
dem Bodensee angestellten meteorologischen
Versuchen mit Drachen beizuwohnen. In der
durch die Graf Zeppelin sehen Luftschiffver-
suche bekannt gewordenen Bucht von Manzell
führt ein längerer Landungssteg über das seichte
Wasser des Ufers in den See hinein. Hier fand
ich eine willkommene Gelegenheit, in Anwesen-
heit physikalisch gebildeter Zeugen die Frage
zu entscheiden, ob die Helligkeit des Seegrundes
mit der Sehrichtung sich ändere oder nicht.
Die deutlichsten Wahrnehmungen der Abnahme
der Helligkeit mit der Abweichung der Seh-
richtung (Brechungswinkel a) von der Vertikal-
richtung zeigte das tiefere Wasser. Hier musste
aber die mit der Weglänge der Strahlen wach-
sende Absorption eine wesentliche Rolle spielen.
Viel unauffälliger und langsamer erfolgte die
Helligkeitsabnahme an den seichten Stellen, so
dass zunächst die Sicherheit des Urteils durch
die mit der Schiefe der Sehrichtung wachsende
Helligkeit des Oberflächenreflexes, welcher das
Bild des Grundes mehr und mehr verdeckte,
getrübt wurde. An einem Tage aber mit gleich-
massig bedecktem Himmel und glatter Seefläche
führte ich meine Zeugen an eine Stelle des
Steges, wo ein grosser Quader im See lag,
nur am Fusse von wenigen Centimeter klaren
Wassers bespült. Der graue Stein beschirmte
die vor ihm liegende Seefläche, so dass das
unter 70 — 80" mit der Vertikalen nach dem
Seegrund sehende Auge durch kein von der
Oberfläche reflektiertes Bild des Himmels ge-
stört wurde. Die Aufstellung des Beobachters
konnte so gewählt werden, dass es genügte, sich
zu bücken, um die deutlichen Bilder der Steine
des Kiesgrundes im Dunkeln verschwinden zu
lassen.
Dieses Experiment ohne Apparate, das an
jedem seichten Ufer wiederholt werden kann,
lässt zwei Thatsachen zweifellos erkennen : i . dass
allein infolge der Brechung die Helligkeit der
Bilder des Grundes mit wachsender Abweichung
von der senkrechten Richtung abnimmt, 2. dass
diese mit zunehmendem Winkel erfolgende Ab-
nahme einen erheblich grösseren Gradienten
besitzt bei grossem als bei kleinem Winkel.
So verlangt es das von mir hergeleitete Gesetz.
Dem etwa erhobenen Einwände gegenüber,
dass der Versuch mit Wasser den Fall un-
stetiger Brechung betreffe, während bei der
Brechung in der Sonnenatmosphäre es sich um
eine stetige Brechung in stetig veränderlichem
Mittel handle, berufe ich mich auf den in der
zweiten der vorjährigen Einsendungen gelieferten
Nachweis, dass die Vogelschen Messungen sich
dem aufgestellten Gesetze fugen, so vollständig,
als die bis auf etwa ein Prozent genauen Mes-
sungen und als das notwendige Näherungsver-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
69
fahren der Berechnung es erwarten lassen. Wenn
die Wirkung der Absorption eine Helligkeits-
änderung nach demselben Gesetze bedingt,
so ändert das an der von mir ausgeführten Be-
rechnung der Brechungsindices nichts, weil diese
Berechnung sich nur des Helligkeitsverhältnisses
zwischen je einem Punkte der Sonnenscheibe
und der Mitte bedient, nicht der wirklichen
Werte. Vor allem aber, wer von einer Ab-
sorption der Sonnenstrahlung durch ihre eigene
Atmosphäre spricht, sollte auch eine Erklärung
oder eine Hypothese bereit haben über den Ver-
bleib oder über die Wegführung der absor-
bierten Energie.
(Eingegangen 5. Januar 1904.)
Mitteilungen aus dem physikalischen Institute
der Universität Pisa. (Direktor: A. Battelli.)
Nr. 18>): B Magini, Sie ultravioletten Strahlen
und die BtereochemiBchen Isomeren.
1. In den letzten Jahren sind zahlreiche Unter-
suchungen an Absorptionsspektren farbloser
chemischer Verbindungen im ultravioletten
Spektralfeld bei gewöhnlicher Temperatur vor-
genommen worden, von denen sich die Mehr-
zahl mit der Prüfung von homologen Körpern
oder von Serien oder verwandten Verbindungen,
sowohl organischer wie anorganischer Natur
beschäftigt. Die Arbeiten von Liveing und
Dewar, Soret, Hartley und von Pauer
gehören zu dieser Art. In diesen Arbeiten
werden niemals die Verbindungen des Kohlen-
stoffs miteinander verglichen, welche doch durch
eine von den vielfachen Formen der Isomerie
aneinander gebunden sind; nur Pauer prüfte
in seiner wichtigen Arbeit die Absorptionsspektra
der drei Xylene und des Äthylbenzens und
wies nach, dass keine einfache Beziehung zwi-
schen ihnen vorhanden ist.
2. Ich benutzte ein konkaves Dif&aktions-
gitter von 3 cm Durchmesser, mit entsprechen-
der Montur und Spalt, eine Bogenlampe mit
Metall-Elektroden und ein Aufnahme- Gefäss für
die Lösung des zu untersuchenden Körpers.
Zur Ausfuhrung meiner Beobachtungen und
Messungen photographierte ich jedesmal das
vom Gitter erzeugte Spektrum,
Ich verwendete das Rowlandsche Gitter
in derselben Weise, wie ich es in einer früheren
Arbeit beschrieben habe."'')
Als Quelle für die ultravioletten Strahlen
diente mir oben genannte Bogenlampe, welche
derart gebaut war, dass man gleichzeitig oder
auch sehr rasch nacheinander drei Bogen er-
zeugen konnte zwischen den entsprechenden,
nahe zusammenliegenden Elektroden aus Eisen,
i) Nr. 17: Biese Zeitschr. 4, 613, 1903.
2} Diese Zeitschr. 4, 613, 1903.
aus Kobalt und aus Nickel. So erhält man
drei übereinander liegende Emissionsspektra
mit einer unbegrenzten Zahl von Linien. Um
die ohnehin ausreichende Kontinuität noch zu
erhöhen, verwendete ich Elektroden aus un-
reinen Metallen und sorgte für nicht zu kurze
Pausen.
Die Lampe befand sich in einem Kasten,
welcher auch den Spalt einbegriff; sie wird mit
Schrauben gehandhabt, welche kaum aus dem
Kasten hervorragen; der Kasten bleibt ausser
am Spalt während des Versuchs vollständig ge-
schlossen.
3. Zwischen Spalt und Lampe stellte ich das
Absorptionsgefäss auf; dieses besteht aus einer
Platte Spiegelglas mit einem ovalen Fenster,
das durch zwei feine Quarzplättchen geschlos-
sen wird, welche optisch vollkommen gear-
beitet sind und an die Oberfläche der Glas-
scheibe durch kleine Federn oder Druckschrau-
ben angepresst werden. Bei Prüfung der Pho-
tographien und Feststellung ihrer Linien und
deren Wellenlängen befolgte ich" folgende Me-
thode. Ich photographierte das Spektrum eines
Bogens aus chemisch reinen Eisenelektroden
mit grosser Sorgfalt und konnte darin eine be-
trächtliche Zahl von glänzenden Linien fest-
stellen, sowohl durch Vergleich mit schon be-
kannten einfachen Spektren, wie auch mit Hilfe
der Kayserschen') Tabellen und der direkten
Berechnung aus der in genannter Arbeit in
Vorschlag gebrachten Formel. Nachdem ich
nun dieselben Strahlen in dem Spektrum, wei-
ches aus der teilweisen Überlagerung der drei
zusammengesetzten Spektra entsteht, wieder-
gefunden und festgelegt hatte, konnte ich mit
ausreichender Genauigkeit die Wellenlänge von
jeder Linie des Spektrums durch Übertragung
auf Papier und nachfolgende graphische Inter-
polation bestimmen.
4. Die Hypothesen über die Konfiguration,
innerhalb der Kohlenstoff-Kombinationen führen
dazu, das Vorhandensein von isomeren Verbin-
dungen anzuerkennen, die ein und derselben
Konstitutionsformel entsprechen, leicht ineinan-
der überfuhrbar sind und gleiche oder fast
gleiche physikalische und chemische Eigen-
schaften haben.
Das einfachste Beispiel bietet ein asymmetri-
sches Kohlenstoffatom; es können dabei zwei
verschiedene, vierfache Substitutions-Produkte
vorhanden sein, die unter der Form von zwei
un regelmässigen mit einer Fläche vereinigten
symmetrischen Tetraedern, die also nicht zur
Deckung gebracht werden können, darstellbar
sind. Es ist bekannt, dass in diesem Fall die
beiden Formen optisch umgekehrt sind. Dies
ist der Fall bei den beiden Asparaginen: dem
i) Ann. d. Phys. 8, (900.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
gewöhnlichen {linksdrehenden) und dem
rechtsdrehenden süssen von Piutti.
Nur wenig anders liegt der Fall als der eben
beschriebene, wenn zwei asymmetrische Kohlen-
stoffatome durch eine Valenz untereinander ver-
bunden sind. Stellen wir uns die substituierten
Produkte durch zwei an ihrem Gipfelpunkt ver-
einigte Tetraeder vor, machen wir die Hypo-
these, dass sie frei um ihre gemeinsame Achse
herum rotieren können, so sind drei Isomeren
möglich: nämlich die linksdrehende, die
rechtsdrehende und durch intramolekulare
Kompensation die inaktive.
Eine andere inaktive Isomere erhält man
durch Darstellung der racemischen Verbin-
dung. Die Weinsäuren bieten ein Beispiel
von dieser seltsamen Isomerie. Stellt man sich
hingegen die obigen Tetraeder als mit einer
Kante verbunden vor, also so, dass die beiden
Atome jedes durch zwei Valenzen vereinigt
sind, so gestattet das System keine freie Ro-
tation mehr und es sind nur zwei Isomerien
möglich, die Form eis und die Form trans.
Das klcissische Beispiel dieser Isomerie bietet
uns die Maleinsäure und die J'^umarsäure.
In vorliegender Arbeit will ich die ultra-
violetten Spektra der Asparagine, der Wein-
säure, der Malein- und der Fumarsäure daraufhin
untersuchen, ob und bis zu welchem Punkt so
feine Unterschiede in der molekularen Struk-
tur imstande sind, auf die Erscheinung der
Absorption Einfluss auszuüben.
Asparagin. Ich habe die mir liebenswür-
diger Weise von Prof. Piutti zur Verfügung
gestellten Produkte untersucht. Da mit der
geringen Löslichkeit und dem schwachen Ab-
sorptionsvermögen desAsparagins zurechnen ist,
habe ich durch Erwärmen Lösungen hergestellt,
die I Grammmolekül auf 3 Liter Wasser ent-
sprechen, um nicht zu schwache Absorptionen
. zu erhalten ; ich zog ferner vor, die Schichtdicke
der Flüssigkeit zu verändern, statt andere Lö-
sungen zu untersuchen.
Ich erhielt konstant folgende Resultate:
Anzahl der
Liter von ^2 O
auf I Gramm-
inolekttl
3
1 cm I
^=2382
;. = 2382
3
,. 2,2 ,
A -2413
;. — 2413
3
.. 3.3
A -2472
/. = 2472
Es scheint also kein Unterschied in der Ab-
sorption der beiden optisch einander entgegen-
gesetzten Formen vorhanden zu sein.
Weinsäuren. Ich prüfte die von Prof.
Körner mit grösster Liebenswürdigkeit für
diese Untersuchung hergestellten Produkte. Auch
in diesem Fall zog ich die Veränderung der
Dicke einer Veränderung der Lösung vor. Fol-
gende Resultate erhielt ich für rechtsdrehende
und linksdrehende, also entgegengesetzte Formen.
I Wellenlänge A des letzten durch- |
Schicht- I gehenden Strahles \
dicke Kechtsdrehendes Linksdrehendes \
Asparagin Asparagin
Anzahl der
Liter von //2O
auf I Gramm-
molekOl
, Wellenlänge A des letzten durch-
Schicht- I gehenden Strahles
dicke Kechtsdrehende Linksdrehende
' Weinsäure Weinsäure
,
A =
= 2535
X
= *535
2,2
A =
-2581
X
-=2581
3.3
A =
- 2628
X
= 2628
0,470
Auch die racemische Verbindung', aber
wegen ihrer geringen Löslichkeit in grösserer
Verdünnung, führt bei Prüfung und Vergleich
mit der rechtsdrehendfen und linksdrehenden
zu den gleichen Resultaten, obwohl sie in vielen
physikalischen Eigentümlichkeiten davon ab-
weicht. Ebenso verhält sich die inaktive Ver-
bindung.
Maleinsäure und Fumarsäure.
H— C— CO OH CO OH— C= //
H—C—COOH
Maleinsäure
H—C— CO- OH
Fumarsäure
Ich untersuchte die Kahlbaumschen und
die Merckschen Produkte und stellte die ge-
nannten Lösungen mit absolutem Äthylalkohol
her. Die Resultate waren übereinstimmend.
Ich untersuchte eingehend Lösungenvon i cm
und von 1,85 mm Schichtdicke. Der Kürze
halber notiere ich in folgender Tabelle nur die
bei letzterer Schichtdicke erhaltenen Resultate.
Anzahl der
'
Liter Alkohol
auf
Malieinsäure
a 1-umarsäure
1 Grammolek.
,
iSchichtd.= i,85mm
Schichtd «= i.Ssmm
4,873
jdurchgel. b. A == 2937
I20|durchgel. b. A = 3057
10
A =- 2947
165' A=>2912
20
A"2720(rt'j
4S A = 2765 f/)
35
1 A-=2S99
-53 A = 2546
5°
1 A =- 2546
—63 A = 2483
100
A=-2439("')
' A — 23S2(</)
—35 A = 2404
150
— A=-a382(jj)
Das Spektrum ist in
Das Spektrum ist
der letzten Kegion
sehr kräftig u. zeipt
etwas schwach, u.
eine plötzliche
besond.i. Vergleich
Unterbrechung auf
zur Fumarsäure sehr
A-™ 2382; von da an
schwach v.A= 2395
erscheint keine Linie.
bis A--'2382.
Die Absorption der zwei isomeren Säuren
ist nicht identisch. Unterhalb der Dicke von
1,85 mm und bei konzentrierten Lösungen (bei
einer konzentrierteren Lösung als der als erste
in der Tabelle aufgeführten konnten die beiden
Säuren wegen dergeringen Löslichkeit der Fumar-
säure nicht geprüft werden) ist die Maleinsäure
sehr viel transparenter als die Fumarsäure ; ferner,
in der Nähe der Lösung ',3,, n, entsprechend
ungefähr der Wellenlänge ^ = 2625, haben die
beiden Säuren eine merklich gleicheAbsorption.
\
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
71
Bei verdünnteren Lösungen kehrt sich das Ver-
halten der beiden Säuren um und die Apfel-
saure wird absorbierender als die Fumarsäure.
Schliesslich nehmen bei noch verdünnteren
Lösungen die beiden Isomeren wieder dieselbe
Absorption und zwar im äussersten Ultra-
violett an. Beide Isomeren zeigen dann eine
äusserst starke Absorption von ^1 = 2382 an,
wo die Spektra wie plötzlich abgebrochen schei-
nen ; wenn an dieser Stelle nicht hier ein wirk-
liches oder eigentümliches Absorptionsband
beginnt, so ist jedenfalls fiir beide Säuren hier
ein Minimum der Transparenz.
5. Abschliessend kann man folgendes sagen:
ai Stereochemische Isomere, welche in allen
Eigenschaften Übereinstimmung zeigen mit Aus-
nahme einer einzigen Eigentümlichkeit, dem
Drehungsvermögen, für welches eine Verschie-
denheit möglich ist, haben — wenigstens sämt-
liche geprüften Verbindungen — eine völlig
identische Absorption, die von der Gleich-
heit der molekularen Dimensionen ab-
hängig ist.
b) Stereochemische Isomere, welche eine
doppelte Bindung besitzen, die eine Form eis und
eine Form trans ermöglicht, wie die Malein-
und die Fumarsäure, zeigen eine deutlich
andersartige Absorption jedoch von derselben
Grössenordnung, welche abhängt von der ver-
schiedene n Konfiguration der betreffen-
den Moleküle, oder von der verschiedenen
Lagerung der Kohlenstoffteilchen.
Die Konfiguration des Moleküls hat folg-
lich einen entscheidenden Einfluss auf die Ab-
sorption der Verbindungen, und die Absorption
selbst ist keine additive Eigentümlichkeit. Ver-
hielte sich dieses anders, so müssten die Stel-
lungs- Isomeren die gleichen Absorptions-
spektra ergeben.
In einer anderen Arbeit gedenke ich die
Resultate für die Ortho-, Meta- und Para-Iso-
meren vorzulegen.
lAus dem Italienischen übersetzt von H. Rhumbler.)
(Eingegangen l. Dezember 1903.)
Über den Nachweis Schumannscher ultra-
violetter Strahlen (Wellenlänge kleiner als
186 fift) mittels der Thermosäule.
Von A. Pflüger.
Schumann hat gezeigt, dass das Spektrum
des Aluminiumfunkens unterhalb 186 ftft einige
Linien besitzt, die, nach der Schwärzung der
photographischen Platte beurteilt, der Gruppe
bei 186 an Stärke nicht viel nachzustehen
!icheinen. Die Schwierigkeit ihres Nachweises
liegt in der starken Absorption der Luft, die
hei etvva 170 ftft schon in l mm Dicke die
Strahlung nicht mehr di^rchlässt. Schumann
hat daher, ausser seinen besonders präparierten,
gelatinefreien photographischen Platten, zum
Zwecke der Messungen seinen bekanntenVakuum-
spektrographen konstruieren müssen.
Auf S. 861 (Jahrg. 4 d. Zeitschri) habe ich mit-
geteilt, dass die Energie der Gruppe bei 186 gross
genug ist, um bei Benutzung einer empfindlichen
Thermosäule kräftige Galvanometerausschläge zu
bewirken. Das gleiche war bei den von Schu-
mann entdeckten Linien zu erwarten, wenn es
nur gelang, die Luft aus dem Strahlengang des
Apparates zu entfernen. Nun hat Schumann
nachgewiesen, dass der Wasserstoff für die ge-
nannten Wellenlängen nahezu vollkommen durch-
lässig ist. Ich stellte daher den Versuch zu-
nächst in der Weise an, dass die Fernrohre
des Spektrometers und die Umgebung des
Flussspatprismas mittels besonderer Anord-
nungen luftdicht abgeschlossen und mit reinem
Wasserstoff, hergestellt nach Schumanns Vor-
schrift, angefüllt wurden. Die Wände des so
hergestellten, gaserfullten Raumes bestanden aus
Metall, mit Ausnahme eines etwa 2 inm breiten
Zwischenraumes vor dem Objektiv des Fern-
rohres. Hier musste, um dem Fernrohre einige
Beweglichkeit zu geben, eine dicke Lage Seide
mit darüber gespanntem Kautschuk Verwendung
finden.
Der Versuch ergab kein Resultat. Vielmehr
erwies sich der Wasserstoff als noch undurch-
lässiger wie Luft. Er musste sich daher inner-
halb des Apparates irgendwie verunreinigt haben.
Hat doch Schumann gezeigt, dass er beim
Passieren von Kautschukschlauch seine Durch-
lässigkeit völlig einbüsst. Derselbe Wasserstoff,
in Glasröhren eingeschlossen, erwies sich, wie
besondere Versuche ergaben, für die Wellen-
längen 186 sehr viel durchlässiger als Luft.
Es wurde darum folgender Versuch ange-
stellt, nach dessen, wie gleich bemerkt sei, er-
folgreichem Gelingen erst die Arbeit mit dem
schwer zu behandelnden Vakuumspektrographen
aufgenommen werden sollte.
Eine mit reinem Wasserstoff gefüllte Glas-
röhre IV (s. Figur) enthält die Aluminiumelek-
^ Ä ^
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
troden a, und ist mit den» Flussspatfenster Fi
verschlossen. Durch besondere Versuche, nach
Art der auf S. 36 d. J. beschriebenen wurde
festgestellt, dass der Funke unter diesen Be-
dingungen die Linie 186 kräftig, wenngleich
erheblich schwächer als in Luft, zeigte.
Die Thermosäule T befand sich in dem mit
Flussspatfenster F2 verschlossenen Vakuumge-
fäss K Die Energie der Strahlung wurde nun
gemessen, einmal, wenn sich zwischen den
Flussspatplatten F\ und F^ 5 mm Luftraum
befand, ein zweites Mal, wenn die Platten durch
Rechtsbewegung von W aufeinander gedrückt
waren. Im zweiten Falle (keine Luft im Strahlen-
gange) war der Galvanometerausschlag ganz
erheblich grösser, als er bei der um 5 mm
verringerten Entfernung hätte sein sollen.
Der Versuch wurde nun dahin abgeändert,
dass man zwischen ^"1 und F2 eine Glaskammer
von 3 cm Dicke einschaltete, die abwechselnd
mit Luft oder Wasserstoff gefiillt werden konnte.
Auch hier waren die Ausschläge erheblich
grösser, wenn Wasserstoffsich in der Kammer
befand. Da nun Luft nach den Untersuchungen
von Kreusler in 3 cm Dicke höchstens 3 Proz.
von der Wellenlänge 186 absorbiert, konnte die
starke Vergrösserung des Ausschlages nur von
den Schumannschen Strahlen herrühren.
Ein dritter Versuch, die Funken in Luft,
einmal in i cm Entfernung, dann dicht vor der
Flussspatplatte von V überspringen zu lassen,
scheiterte an den nicht zu beseitigenden elek-
trischen Störungen.
Die Fehlerquellen (insbesondere Erwärmung
des Wasserstoffes durch den Funken, die durch
langwellige Strahlung eine wachsende Verschieb-
ung, des Nullpunktes bewirkt) sollen hier unbe-
.sprochen bleiben. Mit ihrer Berücksichtigung er-
giebt sich als unzweifelhaftes Resultat der beiden
ersten Versuche, dass die Linien des Alumi-
niums unterhalb 186 (ifi die erwartete
kräftige Wärmewirkung ausüben.
Zum Schlüsse sei noch bemerkt, dass
ich bei Verwendung eines rotierenden Unter-
brechers (ca. 80 Unterbrechungen per Sekunde,
72 Volt und 10 Ampere im primären Strom-
kreise eines alten Induktoriums von 25 cm
Funkenlänge) das Fünffache aller früheren Aus-
schläge erreicht habe. Die Aluminiumlinien
bei 186 geben jetzt, unter den auf S. 35 be-
schriebenen Bedingungen, nicht weniger wie
1000 Skalenteile Ausschlag.
Bonn, Physik. Institut d. Univ., Januar 1904.
(Kingegaugen lO. Januar 1904.J
Bemerkungen zur „Polarisation der Röntgen-
strahlung".
Von Robert v. Lieben.
Blondlots Publikationen über die N-Strah-
len ') gaben mir die Veranlassung, eine frühere
Arbeit*) über den Effekt, den Röntgenstrahlen
im Vakuum an Schwermetallen hervorrufen,
wieder aufzunehmen. Nach Blondlot soll jede
Röntgenröhre die N-Strahlen polarisiert aus-
senden. Es galt nun, die Frage zu entscheiden,
ob und inwieweit diese N-Strahlen an dem in
der früheren Arbeit beschriebenen Effekte, den
die Strahlung einer Röntgenröhre an Metallen
hervorruft, beteiligt sind.
Zu diesem Zwecke musste man trachten, die
N-Strahlen zu eliminieren, um bloss mit den
Röntgenstrahlen die Versuche zu wiederholen.
Zur völligen Beseitigung der N-Strahlen ge-
nügte nach Blondlots Angaben die Zwischen-
schaltung einer 3 mm dicken Wasserschicht. ']
Dieses Filter absorbiert die N-Strahlen völli<(
und lässt die X-Strahlen ohne wesentliche Ab-
sorption durch. Die Versuche mit dem Wasser-
filter ergaben, falls man die in der früheren
Arbeit gewählte Anordnung sonst beibehielt,
in allen Punkten dieselben Resultate wie ohne
Filter. Hierdurch ist erwiesen, dass die N-
Strahlen keinen wie immer bemerkbaren
Einfluss auf den röntgenelektrischen
Effekt haben.
Um die Dauer der obigen Kontrollversuche
abzukürzen, sowie um sie einfacher und genauer
zu gestalten, wurde die frühere Versuchsanord-
I nung etwas modifiziert. Die geänderte Anord-
. nung ist schematisch in Fig. i abgebildet. Die
; Röntgenröhre R wirft ihre Strahlen gegen die
14 mm dicke Bleiwand ß einer lichtdichten, zur
Erde abgeleiteten Metallkiste. Ein kleines Loch ( '
(ä=i mm) gewährt den Strahlen den Eintritt in
den mit einem Aluminium-Fenster F (Dicke =
0,05 mm) versehenen evakuierbaren Glas-
apparat A. Die Blendenöffnung 0 wurde nun
; so klein gewählt, dass die von den Röntgen-
I strahlen getroffene Quecksilber-Oberfläche ^
! nur wenige mm* betrug. Von dieser kleinen
I Fläche gingen nun die diffus entstehenden
' Kathoden- und Sekundärstrahlen aus. Ihre
! Wirksamkeit auf die photographische Platte
I übten sie gemeinsam aus, denn es war hier
nicht nötig, sie mit dem Magneten räumlich zu
trennen.^) Die Blende Äj schützt die photo-
I l) Comptes rendus 186, 735, 1903 u. diese ZeiUchr. 4.
J96, 1903; Comptes rendus 180, 1120, 1903 u. diese /.eitscbr.
4, S98, 1903; Comptes rendus 186, 1227, 1903 u. diese
' Zeitschr. 4, 599, 1903.
2) Diese Zeitschr. 4, 469, 1903.
I 3) Vergl. R. Blondlot, diese 'Zeitscfar. 4, 598, 1903.
4) Wie sich nämlich aus früheren Versuchen ergab, i>t
I die photographische Wirksamiceit der Kathodenstrahlen der
; der sekundären Käntgenstrahlen im Vakuum weit aberlegen.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
73
Flg.i.
evak. Glasapparat.
Bteiplatte (14 mm st).
Blciblende.
photographitche Platte.
Aluminiuuifenster.
Metalispiegel
kreisrunde ÖflTiiung
(D. I mm).
: Wasserschichte
Röntgeoröhre
- Blendenöffnung,
graphische Platte vor der Einwirkung der
Strahlen und gewährt ihnen bloss durch das
I^och öj den Eintritt.
Mit dieser einfachen Anordnung wurden nun
(zunächst ohne, später mit Anwendung des
Wasserfilters) die schon in der früheren Arbeit
beschriebenen Versuche nochmals wiederholt.
Hierbei wurden sämtliche Resultate, die
sich auf die Variation des Einfallswinkels
und des Härtegrades der Röntgenstrah-
lung bezogen hatten, bestätigt gefunden.
Hingegen konnte die früher beobachtete
Polarisation der weichen Strahlung mit
dieser Anordnung nicht aufgefunden
werden.
Zahlreiche Kontrollexperimente mit der neuen
und mit der früher beschriebenen Anordnung
gaben das Resultat, dass die zuerst benützte
Versuchsanordnung eine Polarisation der weichen
Strahlung nur vorgetäuscht hatte. Es gehen
nämlich nicht nur vom Brennpunkte der Anti-
kathode, sondern auch von der Gla.swand der
Röhre R wirksame ') Röntgenstrahlen aus. Diese
Strahlung der Glaswand ist nicht gleichmässig,
sondern es giebt gewisse Flächen, die stärker
strahlen*) und hierdurch eine Asymmetrie be-
dingen. Nun wurde bei der früheren Anord-
nung die Bleiblende so gross gewählt, dass
auch die ungleich emittierende Wand der
Röntgenröhre ihre Strahlung auf den Metall-
spiegel warf. Diese inhomogene Zusatzstrahlung
hatte zur Folge, dass bei einer Drehung der
1) Die sonst schwachen Röntgenstrahlen, die die Glas-
wand «nssendet, kommen hier wegen der groUen Nähe de.s
Apparates zur Glaswand, infolge der quadratischen Zunahme I Halle 81, 1896.
Röhre (um die Strahlung als Achse) sich sowohl
die Form der bestrahlten Spiegelfläche ^als auch
die Strahlungsintensität auf derselben änderte.
Diese unbeabsichtigten Veränderungen hatten
bei den gewählten geometrischen Verhältnissen
der Blenden ihrerseits wieder eine Variation in
der Schwärzung der von den Kathoden — und
Sekundärstrahlen getroffenen photographischen
Platte zur Folge. Wurde nun die von der
Wand der Röntgenröhre ausgehende Strahlung
durch die Wahl einer genügend kleinen Blende
derartig reduziert, dass nur eine sehr kleine
Fläche der Wand (die als homogen strahlend
angenommen werden kann) auf den Metallspiegel
wirken konnte, so war die bei der Drehung der
Röhre auftretende Fehlerquelle beseitigt. In der
That konnte, wie schon oben erwähnt, mit
dieser neuen Anordnung keine irgendwie merk-
bare Polarisation der Röntgenstrahlung ge-
funden werden.
Im Anschluss an die obigen KontroUexp«-
rimente wurde die Untersuchung des Effektes,
der bei der Variation des Einfallswinkels der
Röntgenstrahlen auftritt, noch weiter ausge-
dehnt. Hierbei konnte man sich die Frage
stellen, wie rauh die Oberfläche des von Rönt-
genstrahlen getroffenen Metallspiegels noch sein
dürfe, damit eine grobe Variation des Einfalls-
winkels eine noch beobachtbare Veränderung
des hervorgerufenen Kathodenstrahleneffektes
bewirke. Zur Beantwortung dieser Frage wurde
zunächst das (wegen seiner völlig ebenen Ober-
fläche) bisher als Spiegelmetall benützte Queck-
silber durch plangeschliffenes und poliertes Blei
ersetzt. Auch hier erhielt man, im selben Sinne wie
beim Quecksilberspiegel, den Effekt derart, dass
die schiefe Incidenz der Röntgenstrahlen den
grössten und die senkrechte den kleinsten
Kathodenstrahleneffekt hervorrief ' ) Gemessen
wurde der Effekt wie bisher im äussersten
Vakuum (0,0005 ™n^ ^^S) und mittels der photo-
graphischen Platte.
Durch successives Übergehen*) von der feinst
polierten Bleioberfläche zu weniger glatten Blei-
spiegeln wurde die Grenze der Rauheit be-
stimmt, bei der sowohl die unter 20" wie die
unter 70" einfallenden Röntgenstrahlen Ka-
thodenstrahlen von dergleichen photographischen
Wirksamkeit auslösten. Eine solche Rauheit
der Oberfläche, die dieser Bedingung genügte,
wurde erst erreicht, als man grobe Feilen an-
wandte oder feines Bleipulver (von ca. 0,03 mm
Korngrösse) benutzte. Auffallend war hierbei
das langsame Verschwinden des Effektes mit
i) Vergl. hierzu: E. Dorn, „über die Schwingungsrich-
tung der Röntgenstrahlen". Abhandlungen d. naturf. Ges. zu
der Strahlungsintensität, wohl in Betracht.
2) Diese Ungleichmässigkeit tritt bei weichen Röntgen-
röhren besonders stark hervor.
2) Dies wurde durch Kehandlung des Itleispiegels mit
verschieden feinem Schmirgel- und Glaspapier und endllcli
durch grobe Feilen erreicht.
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74
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang.
f^\
zunehmender Rauheit der Oberfläche. So war
zwischen dem feinst polierten Bleispiegel und
dem mit einer feinen Schlichtfeile aufgerauhten
kein Unterschied in den von ihnen bewirkten
Effekten zu beobachten. Berücksichtigt man
die wahrscheinlich ausserordentlich kleineWellen-
länge der Röntgenstrahlen, so scheinen alle diese
Fakten darauf hinzudeuten, dass eine Er-
klärung des beobachteten Einfallswinkel-
effektes nicht der transversalen Natur
der Strahlung zugeschrieben werden
darf.')
Es ist vielmehr wahrscheinlich, dass die
Erklärung in dem sehr tiefen Eindringen der
Röntgenstrahlen in das Metall des Spiegels zu
suchen ist.
Da nämlich jede dünnste Schicht des durch-
strahlten Metalles ihrerseits wieder Erregungs-
centren für Kathoden- und Sekundärstrahlen
enthält, so werden die von den Strahlen ge-
troffenen wirksamen Centren um so näher der
Oberfläche liegen, je schiefer die primäre Rönt-
genstrahlung einfällt. Dieser Umstand bedingt
es nun, dass die entstehenden Kathoden- und
Sekundärstrahlen bei wachsendem Einfallswinkel
der Primärstrahlung absorbierende Metallschich-
ten geringerer Dicke zu durchdringen haben.
Sie müssen daher eine stärkere Schwärzung
der photographischen Platte bewirken, welches
Resultat mit der Beobachtung übereinstimmt.
Gleichzeitig wird es nach dieser Erklärungsweise
auch verständlich, warum erst grobe Uneben-
heiten der Spiegeloberfläche den Einfallswinkel-
effekt zum Verschwinden brachten.
1) Vergl. hierzu: Elster und G eitel, Wied, Ann. 65,
684, 1895; G. Jaumann, Wied. .'Vnn. 57, 147, 1896; E.
Ladenburg, Ann. d. Phys. IS, 558, I903.
(Eingegangen 24. Dezember 1903.)
Über elektrodenlose Ringströme.
Von John Härden.
S. 811 d. 4. Jahrg. d. Zeitschr. berichtet Herr
Lecher über einige Versuche mit sogenannten
Ringströmen in verdünnter Luft. Einige von
mir im April d. J. angestellten Experimente
bestätigen die Anschauung des Herrn Lechers
völlig, weshalb es mir berechtigt erscheint, diese
Bestätigung zu veröffentlichen.
Ich hatte eine evakuierte, elektrodenlose
Röhre mit Quecksilberdampf gefüllt, wobei der
Druck des Dampfes eine solche Dichte besass,
dass etwa socx) Volt nötig waren, um einen
Lichteffekt in der Röhre zu erhalten.
Nunmehr wurden einige Windungen flexiblen
Kabels um die Röhre gelegt und durch diese
die oszillierenden Entladungen eines Konden-
sators von etwa 0,004 M.-F. geleitet. Auf der
anderen Seite des Kondensators, der von einem
Wechselstrom von ca. 35000 V. geladen wurde,
befand sich eine Quecksilberfunkenstrecke, die
Schaltung sonst wie üblich.
Beim Inbetriebsetzen zeigte sich in der
Röhre ein lebhaftes Leuchten, auch erwärmte
sich das Glas ziemlich stark, mit anderen Worten,
die Lampe leuchtete so, als ob 5 — 6 Amp.
Gleichstrom durch sie hindurchginge. Eine
andere Quecksilberlampe von derselben Grösse
wie die der Versuchslampe wurde mit Gleich-
strom, 35 Volt und 5,5 Amp. gespeist und
zeigte denselben Effekt.
Ich glaubte dann auch anfänglich, dass die
Windungen durch die Röhre ein starkes, schnell
wechselndes Feld verursachten, das in dem
leitenden Dampf Induktionserscheinungen her-
vorrief, oder dass das Leuchten von im Rohre
selbst generierten Strom zustande kommt.
Es schien mir aber auffallig, dass zahlreiche
kleine Fünkchen zwischen äusserer Glaswand
und Draht, durch die dünne Isolierung des
Drahtes hindurch, auftraten. Wenn die An-
ordnung so getroffen wurde, dass diese Fünk-
chen aufhörten, leuchtete auch die Röhre fast
nicht mehr auf. Um hierüber Klarheit zu ge-
winnen, wurde nun ein Glasrohr in Form einer
Spirale gewunden und die Enden kommuni-
zierend zusammengeschmolzen, so dass das
Rohr wie eine in sich kurzgeschlossene Wickelung
eines Transformators aussah. Das Rohr war
ca. 9 mm im Durchmesser, jede Windung 60 mm
mittl. Durchmesser und 6 Windungen mit 25 mm
Ganghöhe. Das Rohr war evakuiert und mit
Quecksilberdampf gefüllt wie zuvor.
Sodann wurde eine Kupferspirale von den-
selben Dimensionen zur Kontrolle angefertigt,
ferner eine Primärspule, die so bemessen war,
dass sie bequem in die Glaswickelung hinein-
geschoben werden konnte, und eine, die ausser-
halb der Glaswickelung ging.
Wurden nun oszillatorische Entladungen
durch diese Primärspulen geschickt, entweder
durch die weitere oder durch die kleinere, so
entstanden in der kupfernen Sekundärspule
starke Ströme, die durch starke Funken an
einer Schnittstelle des Verbindungsstückes sich
kundgaben. Wurde aber statt der kupfernen
Spirale die Glasspirale in die Spule gesetzt,
so war nur ein sehr schwaches Leuchten sicht-
bar, und dieses rührte meistens von Büschel-
entladungen her, die von den Enden der
j Primärwickelung zum Glase gingen. Ich dachte
' nun, dass die Funken an der Kupferwickelung
! vielleicht daher kämen, dass die Wickelung
I offen war und erst durch den Funkenstrom
I geschlossen wurde, der dann verlöschte, um
I nachher wieder einzusetzen, dagegen, da das
: Vakuumrohr dauernd eine geschlossene Trans-
formatorwickelung darstellte, die Streuung mög-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
75
licherweise zu gross wäre. Um mich hiervon
zu überzeugen, schloss ich daher die Kupfer-
spule durch eine Glühlampe kurz, die aber
ununterbrochen leuchtete, sobald der Apparat
in Betrieb gesetzt wurde, zeigend, dass die
Streuung keineswegs zu gross war.
E^ schien mir daher mit ziemlicher Sicher-
heit bewiesen, dass die direkt in den Dampf
induzierten Ströme eine sehr untergeordnete
Rolle spielten, ohne aber, dass es ein Kriterium
wäre, dass sie überhaupt nicht existieren. Der
Vorgang bei den leuchtenden Röhren dürfte
aber jedenfalls sich so abspielen, wie Lech er
angiebt. Die hohe PotentialdifTerenz infolge der
Selbstinduktion oder vielmehr der Impedanz der
Windungen der Primärwickelung ladet jeden-
falls das Glas auf der Aussenseite, dieses in-
fluiert eine Ladung auf der Innenseite, welche
sich dann durch den Dampf unter der nächsten
Windung hin beim Zeichenwechseln entladet
und das Leuchten verursacht. Daher auch die
zwischen Draht und Glas sichtbaren Fünkchen
.und die Erwärmung des Glases, die jedenfalls
nicht nur von dem leuchtenden Dampfe, son-
dern auch von der Kondensatorwirkung des
Glases herrührt.
Wissenschaftl. Laboratorium der Gen. El. Co.
Schenectady, N. Y., U. S. A., 1 7. November 1903.
■ (EiDgegangen i. De».eraber 1903.) i
Induktion im Vakuum.
Ergänzung zu dem vorstehenden Aufsatze. |
Von John Härd^n.
Anlässlich der Veröffentlichung des Herrn
E. Lecher in d. Ztschr. (4, 811, 1903) über die
elektrodenlosen Ringströme wurden von mir be- 1
stätigende Versuche im vorstehenden Aufsatz er- |
wähnt. Seitdem sind einige weitere Versuche über |
diesen Gegenstand von mir angestellt worden,
und möchte ich über das Ergebnis hier kurz
berichten.
E^ lag mir daran, eine Versuchsanordnung
zu treffen, wo es erwiesen werden konnte, dass
thatsächlich eine reine Induktions- und nicht
eine statische Erscheinung vorlag. Zu diesem
Zwecke war es notwendig, den induzierten Teil
des Apparates so zu plazieren, dass er prak-
tisch in keinem statischen Felde lag. Hierbei
kamen mir die Versuchsergebnisse der Herren
Braun und Zenneck') zugute, die die Über-
tragung des magnetischen Feldes durch Eisen-
pulver auch bei schnell wechselnden Magnet-
feldern als brauchbar gefunden haben. Die
Versuchsanordnung geht aus der Figur hervor.
1) Siehe Ann. d. Physik 10, 326, 1903; 18, 869, 1903.
^:rTO_
as^GL
F.
P ist die Niederspannungsseite eines Trans-
formators, der mit 200 Volt gespeist wird und
auf der Sekundärseite 6" bei offener Wickelung
30000 V. giebt. Dieser ladet die Belegungen
der beiden Kondensatoren C C, die sich über
die Funkenstrecke F entladen. Die anderen
Belegungen der Kondensatoren fuhren zu den
Windungen K von 2,5 mm Kupferlitze; es
können 5 bis 15 Windungen eingeschaltet wer-
den, um den günstigsten Effekt hervorzubringen.
Diese Windungen haben einen inneren Durch-
messer von etwa 100 mm und sind auf eine
mit schraubenförmigen Vertiefungen versehene
Porzellantrommel gewickelt, wodurch vorzüg-
liche Isolation gewährleistet wird. Ein Glas-
rohr E wurde in diese hineingeschoben und
mit verschiedenen Substanzen gefüllt. An das
andere Ende des Rohres wurde eine zweite
Trommel mit Drahtwindungen geschoben, um
die Wirkung der verschiedenen Kerne zu prüfen.
Die Enden dieser Windungen führten zu einem
Funkenmikrometer.
Das Mikrometer gab, mit Luft in der Glas-
röhre 9 mm Funken, mit Eisenchlorid in Pulver-
form 10 mm, mit gesättigter Eisenchloridlösung
(in Wasser) 1 3 mm. Hierbei wurden die Rohr-
wände nicht erwärmt. Mit Eisenfeilicht gefüllt,
erhitzte sich die Röhre stark und die Funken-
strecke ging auf etwa 6 mm herunter. Sodann
wurde Magnetit, /<>., O^ , mit ca. 20 Proz. Ferrum
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1(>
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3;
alcohole reductum gut gemischt, in die Röhre ge-
bracht. Dabei stieg die Schlagweite sekundär zu
18 — 19 mm, weshalb dieses nunmehr während
des ganzen Versuches zur Verwendung gelangte.
Nunmehr wurde statt der sekundären Kupfer-
drahtspule die spiralig gewundene Glasröhre Q,
die eine in sich geschlossene Sekundärwickelung
darstellt, auf den Kern geschoben. Diese Röhre
hat zwei Quecksilbernäpfe / /, die Platinkon-
takte besitzen und zu etwa ^'^ mit destilliertem
Quecksilber angefüllt sind. Die Röhre ist sorg-
fältig ausgepumpt. An den beiden Platin-
kontakten konnten verschiedene Gleichstrom-
spannungen angelegt werden.
Beim Inbetriebsetzen des Apparates zeigte
sich zunächst bei gewöhnlicher Temperatur nur
ein schwacher Lichtschimmer von grünlicher
Färbung und 500 Volt, an den Platindrähten
vermochte « keine Lichtbogenbildung hervor-
zurufen. Aber beim Erwärmen der Röhre durch
ein Sandbad und Bunsenflamme erhöhte sich
der LichtefTekt erheblich vermöge der grösseren
Leitfähigkeit des jetzt unter etwas höherem
Drucke stehenden Quecksilberdampfes, so dass
alle Windungen der Röhre jetzt Licht aus-
sandten.
Wurde nun die Gleichstromspannung an-
gelegt, so war ein Überspringen des Stromes
über die ca. 20 mm lange Strecke zwischen
den beiden Quecksilberflächen nicht möglich,
wenn die Hochfrequenzspule nicht in Thätigkeit
war, trotzdem die Erwärmung des Quecksilbers
bis zum Siedepunkt desselben getrieben wurde.
Beim Einsetzen der Kondensatorentladungen
jedoch wurde der Lichtbogen sofort gebildet,
nicht nur bei 500, sondern auch bei 125 Volt,
wahrscheinlich schon bei niedrigerer Spannung,
obgleich hiermit nicht versucht wurde. Ein
einziger Funke an der Funkenstrecke bei /"ge-
nügte, um die Röhre in Gang zu setzen.
Die Erwärmung der Röhre, die recht müh-
sam war, konnte natürlich auch dadurch ge-
schehen, indem ein Bogen durch Schütteln der
Röhre gebildet wurde; es lag mir aber daran,
zu beweisen, dass die Leitfähigkeit des Dampfes
nur durch äusserliche Erwärmung und nicht
durch Ionisierung durch den Lichtbogen inner-
halb gewisser Grenzen erhöht werden konnte.
Es war aber unmöglich, die Leitfähigkeit nur
durch Erhitzung so zu steigern, dass sich der
Bogen bei 500 Volt von selbst bildete. Jedoch
war bei dieser Spannung ohne die Hochfrequenz-
ströme schon ein grünlicher Schimmer zwischen
den Näpfen wahrzunehmen, ohne jedoch den
Bogen einsetzen zu lassen.
Durch diese Versuche ist ohne Zweifel er-
wiesen worden, dass Induktionserscheinungen
in verdünntem Räume hervorgebracht werden
können, denn von einem statischen Effekt konnte
die Erscheinung nicht herrühren. Wurde der
eisenhaltige Kern durch einen anderen, nicht
magnetischen, aber gleichleitenden Kern ersetzt,
so trat die Erscheinung nicht ein, ebenso wenn
die Glasröhre in nächster Nähe parallel den
induzierenden Windungen plaziert wurde.
Wissenschaftl. Laboratorium der Gen. El. Co.
Schenectady, N. Y., 28. November 1903.
(Eingegangen 9. Dezember 1903.)
Die Erscheinung der Ionisation in Flammen.
Von F. L. Tufts.
I. Einleitung.
Die elektrische Leitfähigkeit von Salzdämpfen
in der Bunsenflamme ist ein Gegenstand, wel-
cher viel Erörterung hervorgemfen hat. Die
damit verknüpften Erscheinungen sind von sehr
grosser Wichtigkeit, da sie zu jener sehr interes-
santen Gruppe gehören, in welcher Leuchten
und elektrische Erscheinungen verbunden sind.
Die Frage nach dem Sitz der Ionisation eines
Salzdampfes in der Bunsenflamme hat zu viel
Untersuchung und Diskussion Anlass gegeben.
Nach einer sehr ausgedehnten Reihe von
Versuchen über die Leitfähigkeit von Flammen
kommt H. A. Wilson') zu folgendem Schluss.
„Da die Ionisation, von welcher die Leitfähigkeit
des Salzdampfes abhängt, seinen Sitz ausschliess-
lich an der Oberfläche der glühenden Elektroden
hat, so befindet sich aus diesem Grund an der
Obe#fläche eine dünne Schicht, in welcher sehr
rasche Ionisierung und Wiedervereinigung statt-
haben."
Diese Ansicht ist auch von J. J. Thomson-)
angenommen worden und Moreau*) kommt zu
demselben Schluss, als dem Resultat seiner Ver-
suche in dieser Richtung.
Auf der anderen Seite vertritt Arrhenius^)
die Ansicht, dass wir eine Volumenionisation des
Salzdampfes durch die ganze Flamme haben.
Stark") und Lenard*) halten an der Ansicht
fest, dass wir eine Ionisierung des Salzdampfes
in der Bunsenflamme haben ohne Rücksicht
darauf, ob glühende Metalle in der Flamme zu-
gegen sind oder nicht.
Die meisten Erscheinungen, auf welche H.
A. Wilson seine Schlussfolgerung, der Be-
schränkung der Ionisierung auf die glühende
Elektrodenoberfläche, gründet, sind einer Er-
klärung fähig auf Grund der Ansicht einer Vo-
1) H. A. Wilson, I'hil. Trans. 198, 499, 1899.
2) J. J. Thomson, Conduction of electricity througU
gases, London 1903, p. 172 u. T99.
3) G. Moreau, Corapt. rend. 186, 898, 1902.
4) Sv. Arrhenius, Wied. Ann. 48, 18, 1891.
5) ]. Stärk, Die FlektrizitSt in Gasen, Leipzig 1902,
S. 97; Naturw. Rundschau 18, $49, 1902.
6) Ph. Lenard, Ann. d. Phys. 8, 647, 1992.
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 3.
77
lumenionisation und eines grossen kathodischen
Widerstandes, welcher herrührt von einer Er-
niedrigung der Konzentration der Ionen an der
Kathodenoberflächc. ')
In dem gewöhnlichen Fall elektrischer Leitung
durch Flammen bei Benutzung von Platinelek-
troden kann der Widerstand in drei Teile zer-
legt werden: den Widerstand in der Schicht an
der Kathodenoberfläche Jit, den Widerstand
in der Schicht an der Anode R„ und den übrigen
dazwischen liegenden Widerstand der Flamme^,-.
Der Gesamtwiderstand R, der für den durch die
Flamme fliessenden Strom in Betracht kommt,
kann demnach durch die Gleichung R = Iii +
Ra + Ri dargestellt werden. Wenn Rk oder Ra
sehr gross ist im Vergleich zu Ri, so kann ge-
mäss dieser Gleichung eine Änderung in dem
Elektroden abstand oder die Einführung von
Salzdampf zwischen die Elektroden, falls dieser
nicht in Berührung mit den Elektroden kommt,
den Gesamtwiderstand nicht merklich beein-
flussen, da ja Rk oder Ra sehr gross verglichen
mit Ri bleiben wird. Es ist so durchaus mög-
lich, dass eine Volumenionisation des in die
Flamme eingeführten Salzdampfes und folglich
eine grosse Erniedrigung des Widerstandes R:
im Innern der Flamme statthat, ohne dass wir
eine merkbare Änderung des Gesamtwiderstandes
R haben. Die Messungen Wilsons und anderer
bezüglich der Geschwindigkeit der Träger der
positiven und negativen Elektrizität in Flammen-
gasen zeigen, dass die negativen Träger unge-
fähr 1 5 mal so schnell unter dem gleichen Span-
nungsgefälle wandern als die Träger der positiven
Elektrizität. Die grössere Geschwindigkeit der
negativen Träger wird eine grosse Abnahme
ihrer Konzentration in der unmittelbar an der
Kathode liegenden Gasschicht zur Folge haben
und Anlass zur Entstehung eines grossen katho-
dischen Widerstandes Rk geben. Dieser katho-
dische Widerstand wird eine Funktion der
Stromdichte sein, und so erscheint es möglich,
die anomale Beziehung zwischen Stromstärke
und Elektrodenspannung zu erklären, welche
bei der elektrischen Leitung durch Flammen
für den Fall beobachtet wurden, dass gewöhn-
liche Platinelektroden benutzt wurden (vergl.
Fig. 2).
II. Erniedrigung des kathodischen Wider-
standes.
Nach der vorstehenden Darlegung ist es von
grosser Wichtigkeit, Elektroden von solcher Art
zu erhalten, dass der Widerstand an ihrer Ober-
fläche wenigstens von gleicher Grössenordnung
ist wie derjenige der Flamme zwischen ihnen.
Wenn solche Elektroden hergestellt werden
können, so kann es nicht schwer halten zu
1; J. Stark, Elelilmität in Gasen, ^. 2S1.
zeigen, dass die Einfuhrung eines Salzdampfes
in die Flamme zwischen ihnen den Gesamt-
widerstand A' erniedrigt, selbst wenn der Dampf
nicht in unmittelbare Beiührung mit den Elek-
troden kommt.
Es wurde eine Anzahl von Methoden durch-
probiert zum Zwecke einer Erniedrigung des
grossen Elektrodenwiderstandes. Es schien mög-
lich, dass dies erreicht würde durch Anwendung
von Elektroden, welche etwas ausgeben, was
als Träger der elektrischen Ladung, besonders
der negativen dienen könnte. In dieser Absicht
wurden verschiedene schmelzbare Substanzen
als Elektroden gebraucht; Perlen von Salz
[NrtCl) und Glas an Platindrahtösen wurden als
Elektroden in den Endflammen A und B (Rund-
brenner Fig. i) verwendet. Mit solchen Elek-
troden wurde gefunden, dass die Einführung von
Salzdampf in die Mittelflammen (Flachbrenner)
eine deutliche Zunahme der Stromstärke be-
wirkte, obgleich dieser Dampf nicht in Berührung
Ga»
^ Zentduber Zrrstäuher^
' I
I Fig. I.
] mit den Elektroden kommen konnte. Die Salz-
perlen verflüchtigen sich indessen sehr schnell
und die Glasperlen schienen bald ihre F'ähigr
1 keit zu verlieren, den Elektrodenwiderstand
I zu erniedrigen.
i Wie Wehnelt') zuerst gefunden und Stark^)
I bestätigt hat, besitzen die Oxyde gewisser
i Metalle, unter ihnen Ca, Ba und Mg, die Fähig-
, keit negativ geladene Teilchen auszusenden,
wenn sie auf hohe Temperatur gebracht werden.
! Es wurden darum Elektroden von Platin in der
I Weise präpariert, dass sie angefeuchtet in ge-
I pulvertes Calciumoxyd getaucht und dann in
i der Bunsenflamme auf Weissglut erhitzt wurden.
I Diese Behandlung wurde mehrmals für jeden
Draht wiederholt,
i Wenn solche Elektroden in der Bunsen-
flamme verwendet wurden, ergab sich, dass der
; mit einer elektromotorischen Kraft von 1 50 Volt
1) A. Wehnelt, Erlanger Ber. 1903, S. 150.
2) Vergl. <Ue uachfolgeiide Mitteilung von J. Stark (4,
81, 1904 dieser Zcitschr.).
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7«
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. • No. 3.
erhaltene Strom nahezu 600 mal grösser war als
derjenige mit reinem Platinelektroden unter den
gleichen Bedingungen. Und dies ist der Fall,
selbst wenn die Elektrode aufgehört hat, eine
wahrnehmbare Färbung der Flamme zu geben.
Nachdem ein Draht in der obigen Weise be-
handelt ist, kann er mit den Fingern abge-
streift werden, ohne dass er die Eigenschaft
verliert, den Elektrodenwiderstand zu erniedrigen.
Um einen solchen Draht nach der Behandlung
mit Calciumoxyd wieder in seinen ursprüng-
lichen Zustand zu bringen, war es notwendig,
die Oberfläche sehr sorgfältig mit dem Messer
abzuschaben. Die Oxyde von Magnesium und
Baryum bringen in der Hauptsache dieselbe
Wirkung hervor.
Es stellte sich heraus, dass lediglich eine
Elektrode und zwar die Kathode in der ange-
gebenen Weise präpariert werden musste, um
die grosse Erniedrigung des Widerstandes zu
bewirken. Die Anode konnte ein gewöhnlicher
Platindraht sein; der Strom war nicht stärker,
wenn die Anode mit Calciumoxyd bedeckt war.
Diese Versuche scheinen zu zeigen, dass in
den gewöhnlichen Fällen elektrischer Leitung
durch Flammen bei Verwendung reiner Platin-
elektroden bei weitem der grösste Teil des
Widerstandes in der Gasschicht unmittelbar an
der Kathodenoberfläche sitzt. Durch die Ver-
wendung von Elektroden, die in der beschrie-
benen Weise mit Calciumoxyd präpariert sind,
kann dieser kathodische Widerstand ungefähr
auf den sechshunderten Teil seines Wertes für
gewöhnliche Platinelektroden reduziert werden.
III. Verhältnis zwischen dem Elektroden-
und Flammenwiderstand.
Die nächsten Versuche erstreckten sich auf
die Bestimmung des Verhältnisses des ernie-
drigten Elektrodenwiderstandes zu dem Wider-
stand Jii der Flamme zwischen den Elektroden.
Für diesen Zweck wurden die Flammen und
Elektroden, wie Fig. i zeigt, angeordnet.
Die zwei Rundbrenner A und B erhalten
eine Mischung von Leuchtgas und Luft zuge-
führt, welche durch einen Zerstäuber mit kon-
zentrierter Chlornatriumlösung gegangen ist.
Die Flammen dieser Brenner sind so gesättigt
mit Natriumdampl, in ihnen sind die Elektroden
a und 6 angebracht, Platindrähte, die mit Cal-
ciumoxyd in der beschriebenen Weise präpa-
riert sind. Die drei mittleren Flammen {C) sind
Flachbrenner; sie erhalten eine Mischung von
Leuchtgas und Luft zugeführt, welche von einem
zweiten Zerstäuber kommt, der entweder in
Wasser oder in die untersuchte Salzlösung taucht.
Die Abstände zwischen den Brennern waren in
allen folgenden Versuchen so reguliert, dass eine
gute Berührung von Flamme zu Flamme vor-
handen war; indes konnten die Gase der Flacb-
brenner in keinem Falle die Elektrodenflammen
so zur Seite treiben, dass die Elektroden von
ihnen selbst berührt wurden. Es ist auf diese
Weise möglich, die Bedingungen in den Mittel-
flammen zu variieren, ohne irgendwie gleich-
zeitig die Bedingungen an den Elektroden zu
ändern.
Bei den nächsten Versuchen wurde in den
Zerstäuber für die Mittelflammen Wasser ge-
bracht und es wurden eine, zwei oder drei
dieser Flammen benutzt, um die Elektroden-
flammen zu verbinden. Der Abstand zwischen
den Elektroden war unter diesen Verhältnissen
bezw. 4 oder 8 oder 12 cm. Die Stärke des
bei 1 50 Volt elektromotorischer Kraft durch die
Flammen fliessenden Stromes war dann um-
gekehrt proportional dem Abstände der Elek-
troden. Mit anderen Worten, es ist in diesem
Falle der Elektrodenwiderstand vernachlässigbar
klein verglichen mit dem Widerstände von 4 cm
Flachflamme, welche den Dampf von Göttinger
Leitungswasser enthält.
Wenn eine Lösung von i Grammmolekül
Kaliumchlorid in 300 cm' destillierten Wassers
in den Zerstäuber für die Mittelflammen ge-
braucht wurde und die obigen Messungen wieder-
holt wurden, so nahm die Stromstärke weniger
schnell in dem umgekehrten Verhältnis der An-
zahl der Mittelflammen ab. Hieraus folgt, dass
der Elektrodenwiderstand in diesem Falle nicht
vernachlässigt werden kann im Vei^leich zu
dem Widerstände der Flamme eines einzelnen
Flachbrenners, die eine grosse Menge von
Kaliumchloriddampf enthält.
Einige angenäherte Messungen des Elek-
trodenwiderstandes für den Fall, dass eine, zwei
oder drei Mittelflammen benutzt wurden, zeigten,
dass sein absoluter Wert grösser wurde, wenn
der Flammenwiderstand K,- verkleinert wurde,
wenn also bei konstanter elektromotorischer
Kraft die Stromstärke zunahm.
IV. Beziehung zwischen Stromstärke und
Elektrodenspannung.
Der allgemeine Charakter der Beziehung
zwischen Stromstärke und Elektrodenspannung
fiir den Fall, dass gewöhnliche Platinelektroden
für die Leitung in Flammen benutzt werden,
wird von der Kurve der Fig. 2 dargestellt.
Diese Kurve stellt den Charakter jener Be-
ziehung dar, wie er von Arrhenius, Wilson
und anderen bei Verwendung von gewöhn-,
liehen Platinelektroden gefunden wurde. Sie ist
durch den ziemlich scharfen Knick gekenn-
zeichnet, welcher nicht weit vom Nullpunkt auf
tritt und der wahrscheinlich, wie angedeutet
wurde, herrührt von der Zunahme des katho-
dischen Widerstandes infolge Steigerung der
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 3.
79
Slcctrodcn^jxcamung.
JT
Fig. 2.
Stromstärke. Der kathodische Widerstand
scheint schliesslich einen konstanten, obzwar
sehr grossen Wert zu erreichen, und wir haben
dann nahezu eine geradlinige Beziehung zwischen
Stromstärke und Elektrodenspannung.
Wenn Elektroden, die mit Calciumoxyd be-
handelt wurden, benutzt werden, ist diese
Beziehung eine andere. Die Kurve i in
Fig. 3 stellt die Beziehung zwischen Strom-
stärke und Elektrodenspannung dar, wenn die
Elektroden und Flammen wie in der Fig. i an-
geordnet sind. Es wurden fiir sie die Elek-
trodenflammen mit einer konzentrierten Lösung
von Kaliumchlorid gespeist; der Zerstäuber fiir
die Mittelflammen enthielt nur Wasser. Unter
diesen Umständen ist der Widerstand der Mittel-
flamme sehr gross, verglichen mit dem Elek-
trodenwiderstand. Der Spannungsabfall an der
Kathodenoberfläche ist darum nur ein kleiner
Bruchteil der gesamten Spannungsdiflerenz zwi-
schen den Elektroden, und eine Prüfung der
Kurve zeigt, dass der scharfe Knick nahe dem
Nullpunkt wie in Fig. 2 nahezu verschwunden ist.
Die Kurven 2 und 3 zeigen die Abnahme
des Widerstandes der Mittelflammen, wodurch
ein grösserer Spannungsabfall an der Kathode
sich herstellen kann. Die Kurve 2 giebt die
Beziehung zwischen Stromstärke und Elektroden-
spannung, fiir den Fall, dass der Widerstand
der Mittelflamme dadurch erniedrigt wird, dass
die Elektrodenflammen so nahe zusammenge-
bracht wurden, dass sie durch zwei parallele Flach-
flammen verbunden wurden; der Zerstäuber für
die Flachflammen enthielt dabei Wasser wie in
dem vorhergehenden Versuch.
Die Kurve 3 giebt die Beziehung zwischen
Stromstärke und elektromotorischer Kraft fiir
den Fall, dass die drei Flachflammen wie in
Fig. I hintereinander geschaltet waren und ihr
Zerstäuber eine Lösung von i Grammolekül
Chlorkalium in 3CX) cm^ Wasser enthielt.
Die vorstehenden Messungen zeigen, dass
solange der Flammenwiderstand sehr gross ist,
verglichen mit dem kathodischen Widerstand,
die Stromstärke nahezu proportional der Elek-
trodenspannung zunimmt und das Ohmsche Ge-
setz auf die Leitung in Flammen angewendet
werden kann.
V. Eine neue Methode zur Untersuchung
der Leitfähigkeit von Flammengasen.
Eine Anordnung von Brennern und Elek"
troden wie in Fig. i liefert eine neue Methode
zur Untersuchung der Erscheinungen elektrischer
Leitfähigkeit in Flammengasen. In der von
Arrhenius und anderen angewendeten Methode
ändert die Einfuhrung eines Salzdampfes in die
Flamme die Bedingungen an den Elektroden;
und da bei gewöhnlichen Platinelektroden der
Elektrodenwiderstand viele Male grösser ist als
der Widerstand der Flamme zwischen den Elek-
troden, so misst eine Änderung der Strom-
stärke bei gegebener elektromotorischer Kraft
lediglich die Fähigkeit des Dampfes, diesen
Elektrodenwiderstand zu erniedrigen, und diese
mag der Leitfähigkeit des Dampfes proportional
sein oder auch nicht. Die oben in. Abschnitt III
beschriebene Versuchsanordnung setzt uns in den
Stand, verschiedene Dämpfe in die Mittelflammen
einzufuhren, ohne die Bedingungen an den Elek-
troden irgendwie zu ändern. Die Änderungen in
der Stromstärke, die bei Einführung von Dämpfen
in die Mittelflammen erhalten werden, können
so zur Bestimmung ihrer relativen Leitfähig-
keiten dienen, und die Resultate sind nicht
durch irgend eine Wirkung der Dämpfe auf den
Elektrodenwiderstand beeinflusst. Im folgenxlen
sind einige vorläufige Resultate mitgeteilt, welche
dazu dienen werden, die Empfindlichkeit der
Methode zu zeigen.
Bei Anwendung dreier Flachflammen, also
bei einem Abstände von 14 cm zwischen den
Elektroden und bei einer Elektrodenspannung
von 2 Volt, wurden die nachstehenden Resultate
erhalten.
Die Einführung einer Lösung von i Gramni-
molekül Kaliumchlorid in 300 cm-' destillierten
Wassers hatte zur Folge, dass der Strom mehr
denn 20 mal stärker wurde als für reines Wasser
in dem Zerstäuber. In diesem wie in allen
folgenden Versuchen befand sich eine konzen-
trierte Natriumchloridlösung in dem Zerstäuber
für die Elektrodenflammen.
Wenn eine Lösung von i Grammolekül
Natriumchlorid in 300 cm^ destillierten Wassers
in den Zerstäuber für die Mittelflammen ge-
bracht wurde, so stieg die Stromstärke unge-
fähr auf das Siebenfache ihres Wertes für reines
Wasser in dem Zerstäuber.
Eine Lösung von einem halben Gramm-
molekül Calciumchlorid vermehrte die Strom-
stärke auf etwas mehr als das Dreifache ihres
Wertes für reines Wasser. Dies zeigt, dass die
Calciumsalze nicht die ihnen von Arrhenius
beigelegte Eigenschaft besitzen, der Flamme
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang, No. 3.
eine grosse Leitfähigkeit zu erteilen; sie sind
im Gegenteil weniger wirksam als die Natrium-
salze. Die grosse Leitfähigkeit, die ihnen von
Arrhenius beigelegt wurde, ist offenbar auf
ihre Wirkung auf die Elektroden zurückzuführen.
Eine Lösung von Kupferchlorid in 300 cm^
Wasser vermehrte die Stromstärke um etwas
mehr als das Zweifache ihres Wertes für reines
Wasser. Daraus geht hervor, dass der Dampf
von Kupferchlorid, statt praktisch keine Wirkung
auf die Leitfähigkeit einer Flamme zu haben,
wie Arrhenius fand, in Wirklichkeit sehr merk-
bar die Leitfähigkeit vergrössert.
Die vorstehenden Messungen für 2 Volt
elektromotorischer Kraft wurden wiederholt für
1 20 Volt. Für die Salze von Kupfer und Cal-
cium wurde die gleiche Zunahme der Strom-
stärke erhalten wie zuvor, für Natriumchlorid
eine etwas kleinere. Die Leitfähigkeit des
Kaliumchlorids bei 1 20 Volt elektromotorischer
Kraft war dagegen kaum mehr denn halb so
gross als bei 2 Volt, wenn sie in beiden Fällen
mit derjenigen für reines Wasser verglichen
wurde. Dies ist nach den Resultaten des letzten
Abschnittes (vergl. Fig. 3) zu erwarten. Beim
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Arbeiten mit einem Salzdampf von so grosser
Leitfähigkeit muss nämlich eine viel verdünntere
Lösung benutzt werden, so dass der Widerstand
der Mittelflammen bei Einführung des Salz-
dampfes noch sehr gross sein wird, verglichen
mit dem Elektrodenwiderstand.
VI. Beziehung zwischen Leitfähigkeit und
Konzentration.
Die Beziehung zwischen der Konzentration j
ind der Leitfähigkeit eines Salzdampfes in der ,
Bu Ilsenflamme wurde ebenfalls nach der neuen |
Methode für Natriumchlorid untersucht. Die
konzentrierteste Lösung, die untersucht wurde,
war eine Lösung von i Grammolekül Natrium-
chlorid in 300 cm' Wässer und die verdünnteste
war eine Lösung von '/04 dieser Konzentration.
Die erhaltenen Resultate schwankten etwas
infolge von Unregelmässigkeiten in dem Luft-
und Gasdruck; aber für verdünntere Lösungen
schienen sie angenähert dem Gesetze von Ar-
rhenius zu folgen, nämlich dass die Stromstärke
im Salzdampf variierte wie die Quadratwurzel
aus der Konzentration der Salzlösung für die
Mittelflammen.
Für die konzentrierteste Lösung und die
Lösung von der halben Konzentration war die
Stromstärke kleiner, als sich nach diesem Ge-
setz ergiebt. Dies ist nach den früheren Resul-
taten zu erwarten. Der Flammenwiderstand ist
nämlich für die konzentrierteren Lösungen so
klein, dass der Elektrodenwiderstand nicht mehr
vernachlässigt werden darf
VII. Resultate.
Eine ausführliche Beschreibung der ange-
wandten Apparate zusammen mit quantitativen
Messungen bezüglich einer Anzahl von Erschein-
ungen, die mit der Ionisation in Flammengasen
verknüpft sind, wird in einer späteren Abhand-
lung gegeben werden. Die oben mitgeteilten
Versuche scheinen indes zu nachstehenden Fol-
gerungen zu berechtigen.
Bei der gewöhnlichen Methode, die Leit-
fähigkeit von Flammengasen unter Anwendung
von reinen Platinelektroden zu untersuchen, ist
der von der elektrischen Strömung an der Ka-
thodenoberfläche bewirkte Widerstand viele
Male grösser als der Widerstand der übrigen
F'lamme zwischen den Elektroden.
Dieser grosse kathodische Widerstand kann
auf einen sehr kleinen Betrag seines Wertes für
gewöhnliche Platinelektroden erniedrigt werden
durch Anwendung von Elektroden, welche mit
dem Oxyd von Calcium, Baryum oder Magne-
sium in der beschriebenen Weise behandelt
worden sind.
Der Gebrauch solcher Elektroden versieht
uns mit einer neuen und empfindlicheren Me-
thode die Erscheinungen elektrischer Leitung
in Flammengasen zu untersuchen, als bis jetzt
möglich war; und die bereits mit dieser Methode
erhaltenen Resultate scheinen folgende Sätze zu
verbürgen.
Die Ionisation in Flammengasen ist nicht
auf die Elektroden oder glühende Metalle be-
schränkt, sondern ist eine Volumenionisation,
welche durch die ganze Flamme verbreitet ist.
Innerhalb sehr weiter Grenzen kann das
Ohm sehe Gesetz auf die Erscheinungen elek-
trischer Leitung in Flammengasen angewendet
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
Si
und die scheinbaren Ausnahmen an dem Ge-
setz können auf die Entwickelung eines grosse»
Widerstandes an der Kathode zurückgeführt
werden.
Zum Schlüsse wünsche ich Herrn Pi-ofessor
Riecke dafür zu danken, dass er mir die Aus-
führung der vorstehenden Untersuchung gütigst
ermöglichte.
Göttingen, 11 Dezember 1903.
(Aus dem Knglisohen übersetzt von J. Stark.)
(Einge(;angcn 23. Dezember 1 903.1
Zündung des Lichtbogens an Metalloxyden.
Von J. Stark.
5? I. Versuchsanordnung. — Fig. i stellt
eine an <ler Luftpumpe sitzende Glasröhre dar,
yl ist die Anode, A' die Kathode eines Glimm-
stromes, von dem erste Kathodenschicht, Ka-
thodendunkelraum und negative Glimmschicht
vorhanden .sind. Senkrecht zu den Linien des
Glimmstromes sind auf einer Niveauebene zwei
Querelektroden a und /fr angebracht. An diese
kann eine elektromotorische Kraft angelegt und
so zwischen ihnen durch die negative Glimm-
schicht eine .Strömung hergestellt werden, die
als unselbständig erlischt, sobald der primäre
Glimmstrom unterbrochen wird. An der Quer-
kathode i- bildet sich ein sekundärer Dunkel-
raum; fast die ganze an die Querelektroden ge-
legte .Spannungsdifferenz liegt als Kathodenfall
auf dem sekundären Dunkelraum.')
I neue Erscheinung. Es stellt sich nämlich zwar
zunächst wieder rund um die Kathode der
sekundäre Dunkelraum her; dieser aber wird
von Zeit zu Zeit von einem hellleuchtenden
Lichtbüschel durchbrochen, auf diesen folgt
nach der Anode zu zunächst ein dunkler Raum
und dann eine geschichtete oder ungeschichtete
positive Lichtsäule (lüg. 2). Man erkennt so-
In Fig. I und im vorstoheoden ist voraus-
gesetzt, dass die Querkathode eine reine
metalli.sclie Oberfläche, dass sie nicht mit Oxyd
bedeckt ist. Sie mag Aluminium in Stickstoff
oder Platin oder Kohle in Luft sein. Sind auf
der Querkathode einige Metalloxydleilchen vor-
handen, so beobachtet man beim .Anlegen einer
Spannungsdifferenz an die Querelektroden eine
l) J. Stark, Aua. d. Phys. 13, 1904.
l-ig.
fort, dass diese licht- und stromstarke Strömung
zwischen den Querelektroden ein Lichtbogen')
ist. Durch seine Lichtstärke und auch seine
Farbe zeichnet sich der an der Querkathode
gezündete Lichtbogen deutlich von der blauen
intensitätsschwachen neg<ativen Glimmschicht des
primären Glimmstromes ab.
Zum Studium des Verhaltens verschiedener
Metalloxyde wurde folgende Methode ange-
wendet. Ein 2 mm dicker, 8 mm langer Kohlen-
-stift wurde in ein Messingröhrchen eingesteckt,
dieses wurde in das seitliche Ansatzrohr ein-
gekittet. In den Kolilenstift wurden mehrere
0,5 mm weite Löcher gebohrt; diese wurden
mit dem zu untersuchenden Metalloxyd au.sge-
füllt; ausserdem wurde die t)berfläche der Kuhle
mit dem fein gepulverten O.xjd eingerieben.
ij 2. Resultate. -- Als Bedingungen für
die Zündung des Lichtbogens im Vakuum an
einer Querkathode wurden folgende gefunden.
Unterhalb einer elektromotorischen Kraft
von etwa 50 Volt war eine Zündung nicht zu
bewirken, l^ies entspricht der Thatsache, da.ss
der Lichtbogen eine Minimalspannung besitzt.
Der vorgeschaltete Widerstand darf nicht zu
gross sein, bei 100 Volt elektromotorischer
Kraft nicht über 1000 Ohm liegen; je kleiner
der Widerstand im Kreise des Querstromes ist,
desto leichter und öfter erfolgt die Zündung des
Lichtbogens, desto grösser ist dann dessen
.Stromstärke.
Die Selbstinduktion im Kreise des Quer-
stromes muss klein sein; schon die Selbstinduk-
tion einer Deprezspule von einigen loo Ohm
verhindert die Zündung.
Bei hohem Gasdruck erfolgt die Zündung
schwieriger als bei niedrigem. Die besten Re-
sultate erhält man unterhalb eines Gasdruckes
von 0,5 mm. Am leichte.sten erfolgt die Zünd-
i) J. Stark, Ami. d. Phys. 12, 673, 1903.
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Physikalische Zeitschrift; 5. Jahrgang. No. 3.
ung, wenn die Querelektroden in der stark
ionisierten negativen Glimmschicht liegen, wenn
also die Stärke des Querstromes gross ist. Be-
findet sich die Querkathode innerhalb des pri-
mären Kathodendunkelraumes, so erfolgt die
Zündung nur auf derjenigen Seite, welche der
primären Kathode abgewandt ist.
Das kathodische Lichtbüschel ist um so
länger und in seinem auf der Kathode sitzen-
den Stiel um so dünner, je niedriger der Gas-
druck ist. Es irrt in heftiger unregelmässiger
Bewegung auf der Kathodenoberfläche hin und
her. Dasselbe Verhalten zeigt bekanntlich das
kathodische Lichtbüschel des Quecksilberlicht-
bogens.
An rein metallischen Kathoden, so an Alu-
minium, Kupfer, Blei, Platin, Kohle erfolgt die
Zündung nicht; sondern nur an gewissen Oxy-
den. Es ist gleich, ob diese auf Aluminium,
Kohle oder Kupfer angebracht sind. Es ge-
nügt, dass die Kathode mit dem Metalloxyd
imprägniert ist; ob gleichzeitig auch die Anode
imprägniert ist oder nicht, ist fiir die Zündung
gleichgültig.
Es darf nicht die ganze Kathodenoberfläche
gleichmässig mit dem bei gewöhnlicher Tem-
peratur nichtleitenden Oxyd bedeckt sein; es
kommt sonst weder ein Querstrom mit sekun-
därem Dunkelraum, noch eine Zündung des
Lichtbogens zustande. Diese erfolgt immer
an kleinen Oxydpartikeln, die gute Berührung
mit der metallischen Kathodenoberfläche be-
sitzen und rings von leitender Fläche umgeben
sind. Die zur Zündung verwendeten Oxyde
leiten bei niedriger Temperatur nicht; sie müssen
also bei der Zündung infolge einer Temperatur-
erhöhung leitend werden (vergl. § 4).
Zündung ergaben die Oxyde von Calcium,
Magnesium, Aluminium, Thor, Zirkon. Beson-
ders wirksam war Calciumoxyd. Pulver vom
Nernstkörper lieferte ebenfalls Zündung. So
gut wie nicht wirksam waren die Superoxyde
von Blei, Mangan und Zinnasche. An Calcium-
sulfld erfolgte die Zündung sehr schwer, viel-
leicht nur an Spuren von vorhandenem Oxyd.
§ 3. Fünkchen an der Kathode des
primären Glimmstromes. — Stellt man den
Glimmstrom an Aluminiumkathoden bei niedri-
gem Drucke in Sauerstoff oder Luft bei einem
Drucke her, bei welchem bereits der Kathoden-
dunkelraum wahrnehmbar ist, so macht man
folgende Beobachtung. Unregelmässig tritt bald
an jenem, bald an diesem Punkte der Kathoden-
oberfläche ein hellleuchtendes Fünkchen auf,
das in Gestalt eines feinen Lichtbüschels den
Kathodendunkelraum des Glimmstromes durch-
bricht. Ein jedes derartiges Fünkchen ist von
einem Vorzucken der positiven Lichtsäule und
einem gleichzeitigen Anwachsen der Strom-
stärke und darum von einem Geräusch in einem
Telephon begleitet, das im Kreise des Glimm-
stromes liegt. Dieses Fünkchenspiel an Alu-
miniumkathoden bei Gegenwart von Sauerstoff
lässt einen stationären Wert der Stromstärke
nicht zu.
Es liegt nahe, in diesen Fünkchen die katho-
dischen Lichtbüschel von kurz dauernden Licht-
bogen zu sehen. Infolge der Gegenwart von
Sauerstoff tritt an manchen Stellen der Alumi-
niumkathode Oxydation ein; an den gebildeten
0.xydpartikeln kann dann, wie oben der un-
selbständige Querstrom, so hier der primäre
Glimmstrom in einen kurzen dauernden strom-
starken Lichtbogen sich verwandeln. Diese
Auffassung wird durch folgende Versuche be-
stätigt.
Frisch mit einem scharfen Messer abge-
schabte Aluminiumkathoden zeigen das Fünk-
chenspiel in reinem Stickstoff nicht. Werden
sie jedoch darauf oberflächlich etwas oxydiert,
so tritt es auch in reinem Stickstoffe auf. Im-
prägniert man eine Kohle-, Kupfer- oder Platin-
elektrode mit einem der obengenannten Oxyde,
welche Zündung des Lichtbogens geben, und
macht sie zur Kathode eines primären Glimm-
stromes, so erhält man ein wundervolles Fünk-
chenspiel an ihnen.
§4. Erklärung der Zündung des Licht-
bogens an Metalloxyden. — Wie vom V^er-
fasser dargelegt worden ist, besteht die Existenz-
bedingung des Lichtbogens darin, dass von der
kathodischen Strombasis negative Elektronionen
in grosser Dichte ausgestrahlt werden. Dieser
Gesichtspunkt legt folgende Erklärung der Er-
scheinung nahe, dass an gewissen bei gewöhn-
licher Temperatur nicht leitenden Metalloxyden
die Zündung des Lichtbogens leicht erfolgt.
In Fig. 3 sei O eine Oxydpartikel auf
einer Kathode, auf welcher ein Kathodendunkel-
raum sitzt. Es laufen dann von der negativen
Glimmschicht nach der Kathode elektrische
Kraftlinien (punktiert), von diesen werden posi-
tive Ionen aus der Glimmschicht nach der Ka-
thode zu getrieben. Verlaufen die Kraftlinien
auf der ganzen Strecke Glimmschicht-Kathode
geradlinig, so folgen die positiven Ionen genau
ihrer Richtung, biegen sie jedoch in der Nähe
der Kathode von ihrer Richtung ab, so können
ihnen die hier strahlartig sich bewegenden posi-
tiven Ionen nicht mehr folgen, sondern infolge
ihrer grossen Geschwindigkeit laufen die posi-
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 3.
83
tiven Strahlen (ausgezogen) nahezu geradlinig |
weiter. Während so die elektrischen Kraftlinien j
dem Oxydteilchen, das bei niedriger Temperatur
nicht leitet, ausweichen, treffen die positiven ■
Strahlen, welche von der Glimmschicht in der |
Richtung auf das Oxydteilchen ausgehen, ge- I
radeso auf dieses, wie sie in einen Kanal der
Kathode eintreten würden. Durch die auf-
fallenden positiven Strahlen (Kanalstrahlen) wird
das Oxyd erwärmt und bei hoher Temperatur
beginnt es dann einerseits elektrisch zu leiten,
andererseits negative Elektronen auszustrahlen.
Daraus dass dann der Lichtbogen an dem so ver-
änderten Oxydteilchen sich ausbilden kann, ist ;
zu folgern, dass die betreffenden Oxyde bei j
der Temperatur der Rotglut in sehr viel grösserer '
Dichte negative Elektronen ausstrahlen als die
reinen Metalle. Dies ist in der That von A.
Wehnelt') gefunden worden.
Nach dem Vorstehenden ist leicht einzu-
sehen, warum die Lichtbogenzündung an kleinen
Oxydpartikeln leichter als an grossen erfolgt,
ferner warum eine Abnahme des Gasdruckes
und darum eine Verlängerung des Kathoden-
dunkelraumes sie begünstigt. Auch versteht
man, warum das Oxyd allein an der Kathode
wirksam ist, nicht an der Anode.
§ 5. Der Lichtbogen an Metalloxyden
bei atmosphärischem Druck. — Von
Rasch'-) ist bereits darauf hingewiesen worden,
dass Metalloxyde als Lichtbogenpole sich anders
verhalten als Pole aus reinem Metall. Der Unter-
schied dürfte nach dem Vorhergehenden darauf
zurückzuführen sein, dass gewisse Metalloxyde I
bei hoher Temperatur negative Elektronen in
viel grösserer Dichte ausstrahlen als die reinen
Metalle. Es muss eine Aufgabe für sich sein,
das Verhalten der Metalloxyde als kathodische 1
Strombasis des Lichtbogens eingehend zu unter-
suchen. Hier sei lediglich über die Eigen- i
Schäften des Lichtbogens an Thoroxyd bei sehr
kleiner Stromstärke berichtet. '
Es wurde ein 4 mm dicker Kohlenstift
vorne mit einem kleinen Stückchen Thoroxyd
versehen und als Kathode einer Kohlenanode
in freier Luft gegenüber gestellt. Zwischen
ihnen wurde mit 1800 Volt elektromotorischer
Kraft ein Glimmstrom eingeleitet. Dieser ver-
wandelte sich dann nach kurzer Zeit in einen
Lichtbogen, indem das Thoroxyd wei-ssglühend
und zur Strombasis wurde.
Die kleinste Stromstärke des Lichtbogens,
der auf diese Weise erhalten werden konnte,
betrug bei etwa 0,5 mm Elektrodenabstand
0,007 Ampere. Bei dieser Stromstärke war die
Anode ganz dunkel, während die kathodische
Strombasis weissglühte. Bei Erhöhung der
Stromstärke begann zunächst das Gas vor der
Anode blau zu leuchten, während die Anode
noch dunkel war. Bei weiterer Erhöhung be-
gann die Anode zu erglühen und Dampf aus-
zusenden, es nahm dann der Lichtbogen das
gewöhnliche Aussehen (leuchtender Kern mit
umgebender Aureole) an. Diese Beobachtungen
bestätigen aufs neue, dass die Existenzbedingung
des Lichtbogens in einer hohen Temperatur der
kathodischen Strombasis zu suchen ist.
Göttingen, Dezember 1903.
(Eingegangen 23. Dezembei 1903.)
Theoretische Bemerkungen zur Ionisation in
Flammen.
Von J. Stark.
§ I. Total gesättigter Strom. — Als
Sättigungsstromstärke in einem durchströmten
Leiter, speziell in einem Gasvolumen, wird die-
jenige Stromstärke definiert, welche in der Zeit-
einheit alle Ionen wegfuhrt, welche in dem be-
trachteten Volumen in der Zeiteinheit erzeugt
werden.
Es sei ti/ bez. «« die positive bez. negative
spez. lonenzahl, vp bez. Vn die räumlich kon-
stante spez. Geschwindigkeit der Ionen, J^ bez.
j'm die Stromdichte normal zum Querschnitt der
betrachteten Stromröhre s, F die elektrische
Feldstärke längs dieser, e die lonenladung; es
gelte das Ohmsche Gesetz, innere elektromo-
torische Kräfte seien sehr klein verglichen mit
dem Spannungsabfall dV^=Fds, die lonisierungs-
stärke, Zahl der neuen positiven oder negati-
ven Ionen für die Volumeneinheit in der Zeit-
einheit, sei q.
Ist Sättigung und stationärer Zustand vor-
handen, so gilt
,f =1— <ijf = <l — f^i^ ■ "/ •'!'/, ■F)=o
(I)
= q + i//H^=i/ + 1/(£ ■ Hh • Vm •F) = o
dt
dllH
dt
ds^o
ds-
(11)
1) A. Wehnelt, ErUnger Ber., S. 150, 1903.
2) E. Rasch, Elektr. Zeitschr. 32, 155, I901 ;
Phy«. 11, aoa, 1903.
Ann. tl.
Bei Sättigung sind also längs einer
Stromröhre die positive und die nega-
tive Stromdichte räumlich variabel. Ist
1/ unabhängig von F, so gilt dies auch von
j/> und j„ ; es ist also dann
dj d 1 . , . . dj
d.h. mit wachsender Elektrodenspannung wächst
die Stromstärke nicht mehr, die bekannte Eigen-
' Schaft des gesättigten Stromes.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgany^. No. 3.
Es gelte die Poisson sehe Gleichung(vergl.i?4)
d^l' dl' , . ,,,,,
— , ., =- ,-=4^('=4^(«/ — «»)•* Uli)
ds- ds
die Stromstärke sei in dem betrachteten Stück
einer Stromröhre gesättigt. Angenommen nun
/•" sei auf einer längeren Strecke konstant, es
sei also
dF ^d'-F ^d^F ^
ds ds''- ds^
Hieraus und aus II folgt dann
diif <- dtiu <-
^. >°' ./. >°-
Ausserdem folgt aus der Kontinuitätsgleichung
der stationären Strömung
(IV)
(V)
(VI)
und aus
IV
dtu , du
"'■ ds^"'-ds-''
oder
dnp d , .
oder
, . d , . duf
[vn + Vf): v„ = ^^ [hj. — n„ ) : ^^^
(VII)
Da sowohl vj, und 7'« als auch nach Gleichung V
/ und ."von Null verschieden sind, so muss
ds ds
gelten
ds
[n/. — n„ ) !^o
(VIII)
Hieraus aber folgt nach Gleichung III
Diese Folgerung widerspricht aber der gemach-
ten Annahme, dass /^auf einer längeren Strecke
konstant sei (Gleichung IV). Also schliessen
sich für eine Stromröhre .Sättigung und
räumliche Konstanz der elektrischen
Kraft oder des Spannungsgefälles gegen-
seitig aus. So lange in einer Stromröhre
auf einer längeren Strecke das elektrische
Feld homogen ist, ist keine Sättigung
möglich.
dF ^
Aus der Gleichung ,. ^ o für die Sättigung
folgt sofort, dass in einem gesättigten Strom
positive und negative innere Ladungen vorhan-
den sein müs.sen; und zwar ist an der Ka-
thode eine Schicht positiver, an der
Anode eine .Schicht negativer Ladung
vorhanden; da . nur ftir einen einzigen
ds
Querschnitt gleich Null .sein kann, nicht für
eine längere Strecke, so berühren sich im
gesättigten Strom die positive katho-
dische und die ne&ative anodische La-
dungsschicht.') PLinzeln betrachtet, ist so-
wohl in dieser wie in jener Ladungsschicht
Sättigung vorhanden-
i; 2. Partiell gesättigter Strom. — Unter
totaler Sättigung sei der Fall verstanden, dass
in allen .Stromröhren, die von der Anode nach
der Kathode durch ein Gas laufen, auf ihrer
ganzen Länge Sättigung vorhanden .sei. K«
sind zwei Fälle von partieller Sättigung niög.
lieh. Erstens kann in einem Teil der Stroni-
röhren .Sättigung, also Berührung der beiden
Ladungsschichten .statthaben, in dem übrigen
Teil der Stromröhren dagegen nicht. Dies ist
dann möglich, wenn die Stromröhren verschie-
dene Länge und verschiedenen Querschnitt
haben. So können die Elektroden kugel- oder
drahtförmig sein. In den kürzesten Stromrölu-en,
welche die einander nächsten Stellen der Elek-
troden verknüpfen, mag Sättigung vorhanden
sein, in den längeren dagegen noch nicht. Die
gesamte Stromstärke setzt sich in diesem Falle
aus zwei Teilen zusammen, einem von der
Elektrodenspannung ['unabhängigen Sättigungs-
strom j, und einem von \ ' abhängigen Glici"-
y =^y, -f /( f'j. Ein Spezialfall ist, dass /7 / ,
proportional V ist; es gilt dann j =jt -\- k\ .
Zweitens kann in einem Teil einer und der-
selben Stromröhre Sättigung vorhanden sein,
in dem übrigen Teil dagegen noch nicht. Die-
ser Fall wird dadurch möglich, dass sich in
jenem Teil ein viel grösserer Spannungsabfall
herstellt als in diesem. Dies hat vor allem an
der Kathode in Gasen dann statt, wenn v« be-
trächtlich grösser als vp ist. Es bildet .sich
dann an der Kathode eine positive Ladungs-
schicht aus; diese ist länger als die anodische
Ladungsschicht und beansprucht den grössten
Teil der Elektroden.spannung. Der Spannungs-
abfall in der kathodischen Ladungsschicht kann
so gross werden, dass er in der Zeiteinheit
alle Ionen aus ihr wegtreibt, die in der Z'^it-
einheit durch Ionisierung in ihr erzeugt werden,
da.ss also in ihr Sättigung erfolgt. Die ge.samte
Stromstärke ist dann ebenfalls aus zwei Teilen
zusammengesetzt, erstens dem Sättigungsstroni
js in der kathodischen Ladungsschicht, zweitens
der Zahl positiver Ionen, welche in der Zeit-
einheit aus dem übrigen Teil der Stromröhre
in sie eingeführt werden; diese Zahl ist wie-
derum eine Funktion der Elektrodenspannung f ,
während j, unabhängig von / ' ist. Es gilt also
auch in diesem Falle /=^yi +./('); ^"^ -'^P'^"
zialfall ist wiederum möglich y ==71 -|- /'• ' fiir
grössere Werte von V.
Für den vorstehenden zweiten Fall partieller
Sättigung in einem Gas seien folgende zwei
Beispiele angeführt.
l) J. St.irk, Die Elektrizität in Gasen. S. 281. 1.«!'-
zig 1902.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
85
In der negativen Glimmschicht des Glimm-
stronies besteht der grössere Teil der negati-
ven Ionen aus schnellen Elektronionen, die po-
-itiven sind viel lang.samere Atom- oder Mol-
ionen Infolgedessen bildet sich an der Ka-
thode eines Querstromes (vergl. vorhergehende
Abhandlung) eine Ladungsschicht mit grossem
Spannungsabfall aus, diese Ladungsschicht stellt
den sekundären Kathodendunkelraum ') dar. Die
l'igur giebt für diesen Fall die Beziehung zwi-
•lO vo 80 100 rjo i'to
SlfknvdenspaTinumi in ToH.
sehen Elektrodenspannung Fund Stromstärkey.
Wie man sieht, gilt für grössere Werte von
'die lineare Gleichung j=Js-\-k-V. Der
Sättigungsstrom j, wird für einen um so klei-
neren Wert von F erreicht, je weniger jnten.siv
die Ionisierung (gemessen durch J) ist.
Der zweite Fall partieller Sättigung liegt
bei der Strömung durch ein Flammengas vor.
Hier ist iv ebenfalls beträchtlich grösser als
;>; es bildet sich darum ebenfalls eine katho-
dische Ladungsschicht mit gro.ssem Spannungs-
abfall aus. Wie die von Tufts^) für reine
l'Iatinelektroden mitgeteilte Fig. 2 erkennen
läs.st, gilt auch in diesem Fall die Gleichung
p.-trtieller Sättigung y =y, + k- F für grössere
Elektrodenspannungen. Will man verhüten,
dass für ein grosses Bereich von F oder noch
besser von j keine Sättigung in der kathodi-
schen Ladungsschicht eintrete, so muss man
eine Kathode verwenden, die selbst negative
Ionen aussendet; dies hat Tufts in der That
gefunden.
In allen bis jetzt vorliegenden Mes-
sungen über den Zusammenhang zwi-
1) ]. stark, Ann. d. Phys. 13, 1903.
.21 F. L. Tufts, vergl. die Abhandlung S. 79.
I sehen F und j für ein Flammengas war
I lediglich der Fall partieller, nicht tota-
i 1er Sättigung vorhanden. H. A. Wilson ')
I spricht in seiner ausführlichen Untersuchung
I über die elektrische Leitung in Flammen von
einem Sättigungsstrom in dem Sinne der bis
jetzt allein gekannten totalen Sättigung. Ich
, habe diese Ansicht in das von mir verfasste
Buch „Die Elektrizität in Gasen" sowie eine
Kurve (S. 1S3, Fig. Cy/) übernommen, welche
totale Sättigung zeigt. Doch halte ich diese
Ansicht jetzt nicht mehr für richtig; die be-
treffende Kurve ist wohl durch Ungenauigkeit
der Messung zufällig im Sinne einer totalen
Sättigung geraten.
Die obigen Ausführungen über totale Sät-
tigung geben einen Fingerzeig, in einem Flam-
mengas eine total gesättigte Strömung herzu-
stellen. Es müssen erstens alle Stromröhren
womöglich gleich lang sein, es ist also die
Flamme in ihrer ganzen Ausdehnung zwischen
zwei parallele Elektroden einzuschliessen. Zwei-
tens müssen die anodische und kathodische
Ladungsschicht sich berühren; zu dem Zwecke
muss der Elektrodenabstand klein gewählt wer-
den. Vielleicht sind diese Bedingungen bei
der Flamme des Flachbrenners dadurch zu er-
füllen, dass man sie zwischen zwei parallele
ausgedehnte engmaschige Drahtnetzelektroden
bringt.
§ 3. Natur der Ionen in Flammen. —
Arrhenius-) hat gefunden, dass die Leitfähig-
keit eines Metallsalzes in der Bunsenflamme
unabhängig ist von der chemischen Natur des
Säureradikals und lediglich durch die Art des
Metalls bestimmt wird. Damals noch unbe-
kannt mit negativen Elektronionen, hat er zur
Erklärung jener Thatsache die an und für sich
j plausible Hypothese aufgestellt, dass für alle
Salze eines Metalls in der Bunsenflamme die
negativen Ionen Hydroxylionen, die positiven
Metallionen seien.
Nachdem wir heutzutage wissen, dass in
Gasen bei niedrigem Druck und grosser Trans-
lationsgeschwindigkeit die negativen Ionen freie
negative Elektronen sind, liegt eine andere Er-
klärung der obigen von Arrhenius gefundenen
Erscheinung nahe. Die negativen Ionen in
hoch temperierten Gasen, so in einem
Salzdampf in der Bunsenflamme können
nämlich in der Mehrzahl freie negative
Elektronen sein, die sich infolge ihrer
grossen Translations - Geschwindigkeit
nicht an neutrale Gasmoleküle anlagern
und so keine Molionen bilden können.')
Diese Annahme erklärt erstens ebensogut wie
i) H. A. Wilson, Phil. Trans. 192, 499, 1899.
2) Sv. Arrhenius, Wied. Ann. 42, 18, 1891.
3) J. Starl<, Naturw. Kundschau 18, 549, 1902; P. I.e-
nard, Ann. d. Phys. 9, 642, 1902.
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86
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
) I
die Hypothese der Hydroxylionen die Unab-
hängigkeit der Leitfähigkeit in Flammen vom
Säureradikal. Zweitens leistet sie noch mehr,
sie lässt verstehen, warum die spez. Geschwin-
digkeit des negativen Ions in Flammen von
einer höheren Grössenordnung ist als diejenige
des positiven. H.A. Wilson') undMoreau'^
fanden 7'n rund zu 1200 cm • sec~' für i Volt- cm""',
7'/ fanden sie nicht grösser als 60 cm-sec""',
Lenard giebt für vp 0,08 cm ■ sec"'. Und stellt
man sich den Fall her, dass die negativen Ionen
nachweisbar überwiegend freie Elektronen, die
positiven Atom- oder Molionen sind, indem man
beispielsweise die Ionisation in der negativen
Glimmschicht (vergl. vorhergehende Abhand-
lung) mittels der Methode der Querströme be-
nutzt, so erhält man eine Strömung von ge-
nau demselben Charakter wie in einem Flam-
mengfas. Hier wie dort tritt der grösste Teil
der Elektrodenspannung als Spannungsabfall
an der Kathode auf, hier wie -dort zeigt die
r,y- Kurve, welche die Beziehung zwischen
Stromstärke und Elektrodenspannung darstellt,
den gleichen Typus der partiellen Sättigung.
Nach der von dem Verfasser vertretenen
lonisierungstheorie werden die freien negativen
Elektronen durch Abspaltung von neutralen
Atomen gewonnen. Nach dieser Ansicht ver-
liert in der Bunsenflamme infolge der hohen
Temperatur ein Teil der Metallatome negative
Elektronen und wird dadurch zu positiven
Ionen. Es scheint, als ob diese Ionisierung nicht
an dem Metallatom innerhalb seiner Verbindung
mit einem Säureradikal, sondern an den durch
Wasserstoff oder Kohle reduzierten Metallato-
men oder auch an den Oxyden der Metalle
erfolgt. Das letztere ist deswegen wahrschein-
lich, weil das Oxyd im festen Zustand an der
Kathode (vergl, vorhergehende Abhandlung) bei
hoher Temperatur negative Elektronen in grosser
Zahl ausgiebt. Dass in der That in Salzdäm-
pfen in der Bunsenflamme neben freien Metall-
atomen Oxyde der Metalle vorkommen, be-
weist das bekannte Auftreten von Oxydspek-
tren bei Flammen. Die positiven Ionen in Salz-
dämplen in der Bunsenflamme mögen also in
wechselndem Verhältnis Metall- und Metalloxyd-
ionen sein.
§ 4. Bemerkungen zu Herrn Starkes
Mitteilung über Flammenleitung. — Herr
Starke hat in einer in den Berichten der Deut-
schen Physik. Gesellschaft (i, 364, 1903) er-
schienenen Mitteilung den „Potentialverlauf bei
der Elektrizitätsleitung durch Gase, insbeson-
dere der Flammenleitung" behandelt. Ich be-
grüsse es, dass er sich bezüglich der Sjstema-
tik der elektrischen Strömungen in Gasen^ spe-
0 H. A. Wilson, Phil. Trans. 198, 499, 1899.
2) O. More.in, Ann. Chim. et Phys. SO, 5, 1903.
ziell der Unterscheidung zwischen selbständiger
und unselbständiger Strömung, und bezüglich
des Geltbereiches des Ohmschen Gesetzes auf
den Standpunkt des von mir verfassten Buches
(„Die Elektrizität in Gasen") gestellt hat. Wenn
er aber dieses citiert, um zu zeigen, dass in
der Litteratur die irrtümliche Meinung, die Ano-
dentemperatur habe Einfluss auf die Leitung
in der Flamme, mehrfach sich finde, so muss
ich für meinen Teil dies zurückweisen. Ich
habe nie daran gezweifelt, dass die Ionisierung
in Flammen durch das ganze hoch temperierte
Volumen erfolge; auf Seite 97 kommt dies klar
zum Ausdruck; schon dass ich von einer Ioni-
sierung, nicht von einer Elektrisierung in Flam-
men spreche, schliesst die von Wilson und
Thomson vertretene Meinung aus, dass die
Ionen in Flammen von den Elektroden kom-
men. Wenn ich auf Seite 1 59 von einem Ein-
fluss der Elektroden temperatur spreche, .so
kann dies für mich nur eine Abkürzung für
„Temperatur des Gases in der Nähe der Ober-
fläche der Elektroden" sein. Von dieser Tem-
paratur hängt die spez. Leitfähigkeit
ab, insofern sowohl die spez. lonenzahl » wie
die spez. Geschwindigkeit v (S. 253) eine Funktion
der Temperatur und auch der Zusammensetzung
des Gases ist. Der auf die Gasschicht von einer
Elektrode kommende Spannungsabfall ist unter
sonst gleichen Umständen um so grösser, je
kleiner X bei der niedrigen Temperatur und je
dicker diese Schicht niedrigerer Temperatur
ist. Lediglich um dies zu zeigen, habe ich die
von Marx gefundenen Kurven reproduziert,
ohne mich mit der theoretischen Auffassung
Marx' zu identifizieren. Ich habe vielmehr von
je den* Standpunkt des Herrn Starke bezüg-
lich des Einflusses der „Elektrodentemperatur"
eingenommen. Weil ich den Fall, dass eine
Elektrode ausserhalb der Flamme sich befin-
det, für kompliziert hielt, habe ich auf S. 253
und 414 auf eine eingehende Besprechung der
einschlägigen Versuche verzichtet.
In einer früheren Mitteilung (Ann. d. Phys.
5, 98, 1901) habe ich die Frage aufgeworfen,
ob die Poissonsche Gleichung t ■£= — \j'(}
auf elektrisch durchströmte Leiter von räum-
lich variabler Leitfähigkeit anwendbar sei. Für
diesen Fall ist die Poissonsche Gleichung
nicht abgeleitet worden. Und es schien mir
darum notwendig, dass ihre Anwendbarkeit auf
diesen neuen Fall erst bewiesen werden müsste.
Es muss gezeigt werden, dass jene Gleichung
auch für den Fall zweier entgegengesetzter
Ströme von positiver und negativer Elektrizi-
tät bei rä'.imlicher Variation der Leitfähigkeit
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
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anwendbar ist. Es muss die Richtigkeit der
Gleichung nachgewiesen werden:
^~I 4* • ly/ / Vt • F—J„ \ Vn • /'"J ,
wo /.(j-)==f(/// -vp +«« • Vn ) und/''= '
dx
+ f/
ist
'....
innere Triebkraft). Da Herr Starke die
Anwendbarkeit der P ois so n sehen Gleichung
mit grossem Nachdruck bejaht, so glaube ich
annehmen zu dürfen, dass ihm der hier gefor-
derte Nachweis gelungen ist und in seiner aus-
fuhrlichen Abhandlung enthalten sein wird. Ich
habe demgemäss die Poissonsche Gleichung
oben in § i auch bereits angewendet. Übri-
gens habe ich in dem Fall, fiir welchen ich
die Gültigkeit dieser Gleichung bezweifelte, nicht
eine räumliche Variation von vp und Vn und
jp und ju angenommen, wie Herr Starke still-
schweigend für diesen Fall thut, um das Auf-
treten einer inneren Ladung auch fiir diesen
Fall plausibel zu machen.
Göttingen, Dezember 1903.
(Eingegangen 23. Dezember 1903.)
BESPRECHUNGEN.
T.Christen, Das Gesetz der Translation des
Wassers in regelmässigen Kanälen, Flössen
und Röhren, gr. 8. VII u. 168 S. m. i Tab.
u. I lith. Tafel. Leipzig, W. Engelmann. 1903.
M. 5,—
Die Monographie Christens basiert auf
i,Tündlichem Studium der bisherigen zahlreichen
Versuche über die Wasserbewegung und der
daraus abgeleiteten Formeln, worüber eine histo-
rische Einleitung Auskunft giebt. Danach
geht der Verfasser, vorwiegend auf Grund der
Versuche von Bazin, zur Aufstellung einer
neuen Formel über, welche er das Fundamental-
[jesetz der Wasserbewegung nennt. Dieselbe
lautet für die mittlere Stromgeschwindigkeit v
in einem Kanal von der Breite B, dem Gefälle J
und der stationären Durchflussmenge Q
k '
^B
worin der Koeffizient k von der Rauhigkeit der
\yandung abhängt. Der Verfasser findet, dass
diese Formel nicht nur die Bewegung von
Kanälen mit rechteckigem Querschnitt wieder-
giebt, sondern auch auf unregelmässige Fluss-
profile passt; er wendet sie schliesslich sogar
auf kreisförmige Röhren an. Darauf geht er
zur Untersuchung der Geschwindigkeitsverteilung
im Querprolil des Wasserstromes über, für welche
er ebenfalls empirische Formeln aufstellt. Bei
dieser Gelegenheit werden die Versuche von
Osb.Reynolds diskutiert, der für die Strömung
in Röhren kritische Geschwindigkeiten festge-
stellt hatte, bei deren Überschreiten die vorher
parallele Bewegung der Wasserteilchen sich in
eine turbulente auflöste. Auf die Nichtüberein-
stimmung der Erfahrungsresultate mit den Rech-
nungsergebnissen der theoretischen Hydrodyna-
mik wird öfters mit dem Wunsche hingewiesen,
dass das vorliegende Material zu neuen hydro-
dynamischen Studien Anlass bieten möge. Refe-
rent kann sich diesem Wunsche nur anschliessen
und die Schrift von Christen darum allen denen
warm zum Studium empfehlen, welche sich für
das Zusammenwirken der Hydrodynamik und
der technischen Hydraulik interessieren. Für
die Praktiker des letzteren Gebietes, insbeson-
dere für die Wasserbautechniker sind die Resul-
tate Christens auf jeden Fall von grossem
Werte. H. Lorenz.
(Eingegangen 17. November 1903,)
Bunseniana. Eine Sammlung von humoristischen
Geschichten aus dem Leben von Robert
Bunsen nebst einem Anhang von Pfälzischen
Lyceumsanekdoten. Dargestellt von Einem,
der vieles miterlebt und das übrige aus guten
Quellen geschöpft hat. gr. 8. IV u. 39 S.
Heidelberg, C. Winter. 1904. M. — ,80.
Es ist eine ganz natürliche Erscheinung,
dass eine so grosse und charakteristische Persön-
lichkeit wie Bunsen der geschäftigen Fama
reichlichen Stoff bot, und dass schon zu seinen
Lebzeiten üppige Schlingpflanzen der Mythe um
ihn emporschössen. Dass es an und für sich
nur dankenswert ist, wenn man in getreuer und
pietätvoller Weise charakteristische Züge aus
dem Privatleben grosser Männer sammelt und
erhält, die das Bild des sonst nur aus seiner
ernsten Lebensarbeit Bekannten wirkungsvoll
vervollständigen, bedarf kaum der Erwähnung.
Leider hat der Referent jedoch hier die deut-
liche Empfindung, dass es sich um etwas anderes
handelt als darum, Bunsen als Original der
Vergessenheit zu entreissen und vor grotesker
Entstellung zu bewahren. Vielmehr kann sich
der Referent nicht des Eindruckes erwehren,
dass hier schon durch die von dem anonymen
Verfasser gegebenen Erläuterungen der Bunsen-
anekdoten eine gewaltsame Verzerrung des
Thatsächlichen resultiert. Dass an 24 Seiten
Bunsenanekdoten sich 12 Seiten voll der plat-
testen Witze auf Kosten pfälzischer Schuldes-
poten anschliessen, verstärkt den Eindruck, dass
es dem Verfasser mehr auf die guten oder
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 3.
schlechten Witze als auf die Persönlichkeit
Bunsens ankam, die in dem einzigen auf dem '
Umschlag befindlichen Titelvvort „Bunseniana"
mehr als Aushängeschild benutzt wird.
Dass Bunsen, namentlich in seinen alten
Tagen, ein Original war,' ist bekannt genug,
und der Referent hatte mehr als einmal Ge-
legenheit, aus dem Munde begeisterter Schüler
des grossen Mannes Anekdoten über dessen
Eigentümlichkeiten erzählen zu hören (so dass
ihm der Inhalt der wirklichen Bunseniana durch-
aus nicht völlig neu war), aber er hegt die
grössten Zweifel darüber, dass viele Schüler
Bunsens an einer solchen Darstellung seiner
Eigentümlichkeiten Gefallen finden werden.
Emil Böse.
(Eingegangen 20. November 1903.J
G. Mie, Die neueren Forschungen über Ionen
und Elektronen, gr. 8. 40 S. m. 4 Abb.
Sammlung elektrotechnischer Vorträge. IV. Bd.
2. Heft. Stuttgart, Ferdinand Enke. 1903.
M. 1,20.
Das Buch enthält drei populärwissenschaft-
liche Vorträge, in denen in klarer, möglichst
elementar gehaltener Form die moderne Elek-
trizitätstheorie, die Ionen- und Elektronenlehre,
entwickelt wird. Im ersten Vortrage giebt der ,
Verfasser an der Hand mehrerer Beispiele aus
der Akustik und Mechanik ein Bild, von der
Beschaffenheit des Äthers, der ,, nichtgreifbaren
Materie", und seiner Wirkungsweise auf die
greifbare Materie. Der zweite Vortrag be-
handelt die lonentheorie, zunächst bei der elek-
trischen Leitung in FIüs.sigkeiten, sodann bei '
der in Luft, wobei die einschlägigen Versuche
be.sonders von Thomson und Elster und
Geitel eingehend besprochen werden. Ver- ,
fasser zeigt dann, wie sich auf der lonentheorie
die Elektronentheorie aufbaut, die den Inhalt \
des 3. Vortrages bildet, der also die elektrische ^
Entladung in verdünnten Gasen, die Kathoden-
und Kanalstrahlung umfa.sst. M. Reich.
( Einjiegangen 19. November 1903.) |
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen , der
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Ernannt wurden der Privatdo^ent tTlr Chemie .in der Uni-
versität Kiel, Dr. phil. Ludwig liercnd, zum a. o. Professor
d.aselbst, Dr. phil. Paul Spics an der künigl. Kriegsalcademie
zum Professor der Physik an der künigl. Ak.idemie in Posen, der
a. o. Professor H. Berg zum Professor (ür M.-ischineningcnieur-
fächer .in der Technischen Hochschule in Stuttgart, der Priv.-xt-
dozent für C hemie und Abteilungsvorsteher an der chemischen
Anstalt der L'nivef-itat I!onn, Professor Dr. phil. Eberhard
Kimbach, zum .1. o. Professor, der Oberingenieur W. Wen-
de lin in Wien /um o. Professor der Elektiotechnik und tech-
nischen Mechanik an der liergakademie in l.eoben, Dr. Fre- ,
derik Carl Mulertz Strömer zum ö. o. Professor für
Mathematik .in der Universit.Ht Christiania (dem früheren Lehr-
stuhl C. A. Bjerkness), der kommissarische Abteilnngsvor-
Steher im Chemischen Institut der Universität zu Bonn, Pro-
fessor Dr. Oeorg Frerichs zum a. o. Professor.
An der lierliner Universit.Ht habilitierte sich der Profess(.r
der Physik an der Landwirtschaftlichen Hochschule, Dr.
Richard Börnstein, als Privatdozent fUr Meteorologie, an
der Universität Bern Dr. Fritz Ephraim för anorganische
Chemie, an der Universität Leipzig Dr. phil. Karl Schall,
bisher an der Universität Zürich, als Privatdozent für ("hemif.
Der Professor der .'\stronomie an der Universität Königs-
berg Hermann Struve erhielt einen Ruf als Professor der
Astronomie und Direktor der Sternwarte in Berlin an Stelle
des Professor Dr. Wilhelm Försters, der am I. Oktober
1903 in den Ruhestand trat.
Der Amanuensis an der Technischen Hochschule in Wien,
Privatdozent Dr. Robert Freiherr Daublebsky v. Ster-
neck, wurde mit der Substituierung der Lehrkanzel für
Mathematik an der Universität Czernowitx betraut. Die Vor-
lesungen über „Nahrungsmittelchemie" in Bonn sind dem mit
Beginn des laufenden Winterhalbjahrs von Königsberg dorthin
versetzten Professor Dr. Karl Kippenberger übertragen
worden.
Der Titel Professor wurde dem Dozenten für Maschinen-
ingenieurwesen .in der Technischen Hochschule in Aachen
R. Lutz, dem Privatdozenten für allgemeine und angew.iDdte
Elektrochemie an der deutschen Technischen Hochschule in
Brlinn, Dr. phil. Carl Frenzel und dem Priv.itdozenten für
Chemie an der chemisch-technischen und elektrochemischen
Anstalt an der Technischen Hochschule zu Darmstadt Dr.
Bernhard Xeumann verliehen.
Der o. Professor des Maschinenbaues an der Technischen
Hochschule in D.irmstadt, Max Gutermuth, ist zum Geh.
Baurat, der o. Honorar-Professor der Mathematik an der Uni-
ver.sität Jena, Gottlob Frcge zum Hofrat ernannt worden.
Zu Mitgliedern des bayerischen Maximiliansordens, .\bteil-
ung für Wissenschaft, wurden der Prof. der Physik Abbe-Jena
und der Professor der Mathematik Neumann -Leipzig ernannt
Dem Professor Dr. Rudel- Nürnberg ist wegen seiner
verdienstvollen klimatologischen Arbeiten von der bayerischen
Akademie der Wissenschaften inMUnchendie silberne Akademie-
Medaille bene merenti verliehen worden.
Die .\kademie der Wissenschaften zu Paris h.it den Phy-
siker der Berliner königlichen Sternw.irte, Professor Dr. Eugen
Goldstein, durch Zuerkennung eines Preises für seine physika-
lischen Entdeckungen und den Professor der Mathematik D. H i I -
bert-Göttingen durch Zuerkennung des Poncelet- Preises für
hervorragende Arbeiten auf dem Gebiete der Geometrie geehrt.
Professor Curie- Paris hat das ihm verliehene Ehren-
legionkreuz abgelehnt, weil er nicht allein für die Radium-
Entdeckung ausgezeichnet sein will, an der seine Gattin den
gleichen Auteil hat.
Die italienischen Chemiker |>lanen für Professor Ugo
Schiff-Florenz, der im April 1904 seinen 70. Geburtstag
feiert und der 40 Jahre l.ing in Italien als Forscher und Lehrer
gewirkt hat, eine würdige Ehrung. Alle Bekannte, Freunde
und Fachgenossen, die sich an dieser Ehrung zu beteiligen
wünschen, wollen sich an Dott. Guido Bargioni-Florenz,
Via Aretina III, wenden.
Gestorben ist der o. Professor der Mathematik an der
Universit.it Marburg, A. Edmund Hess, der frühere Privat-
dozent fiir chemische Technologie an der Technischen Hoch-
schule zu Darmst.idt. Dr. phil. Christian Heinzerling in
Fr.inkfurt a.M., der Professor der Chemie VincenzoRodella-
-N'ovara beim Experimentieren mit Blausäure.
Berichtigung.
In der vorläufigen Mitteilung „Über geschichtete l\nt-
ladung im Wasserstoff bei .Xtmosphärendruck" (in dieser Zeit-
schrift 4, S71, 1903) sind in den Figuren 2 — 10 einige der
Photographien vertauscht: auch lassen die Abbildungen selbst
sehr wenig von den Schichten erkennen. Den Herren In-
teressenten stelle ich gern Kontaktkopien zur Verfügung.
Carl Stuchtev.
Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in Qöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig.
Druck von August Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 4.
15. Februar
RedaktiODfSchluif für No. s au
1904.
I 15. Februar 1904,
5. Jahrgang.
1NHA1.T.
(R. «= Referat, B. = Be^prechong.]
Seite
Akustisch: Verallgemeinernde Weiterentwicklung des
elektromagnetischen „Selbstunterbrecheis" und ihre
Verwendung zu — Demonstrationen, t. J. J. T.
Chabot. 89
Borgmann, J., über das elektrische Nachleuchten und
über die Wirkung des Radiums auf dasselbe . . . 104
Chabot, J. J. T., Verallgemeinernde Weiterentwicklung
des elektromagnetischen „Selbstunterbrechers" und
ihre Verwendung zu akustischen Demonstrationen 89
— Nene Strahlen oder eine neue EmanatioD .... 103
Chemie: Jahrbuch der — , t. R. Meyer. (B.) . . . uo
CBUdnoöhowski, W. B. ▼., Ober den elektrischen
Lichtbogen zwischen Leitern zweiter Klasse ... 99
Diamagnetismns : Elektrisches AnalogOD zum — , T. L.
Fuccianti 92
SSnitB, J., Der Wellenmesser und seine Anwendung. (R.) 1 18 |
Elektrisch: — Analogon zum Diamagnetismns, v. L.
Puccianti 92
— Über den — Lichtbogen zwischen Leitern zweiter
Klasse, v. W. U. v. Czudnochowski 99
— Über das — Nachleuchten und über die Wirkung
des Radiums auf dasselbe, t. J. Borgmann . . . 104
— Über Gebe- und Empfangsapparate zur — Fernttber-
tragung von Photographien, v. A. Korn . . . . I13
Elektrizität: üt>er Zerstreuung in der freien Luft, t. P.
B. Zölss 106
Elektroden : Der Glimmstrom zwischen nahen — in freier
Luft, V. J. Stark 96
Elektromagnetisch : Veraltgemeinemde Weiterentwicklung
des — „Selbstunterbrechers" und ihre Verwendung
zu akustischen Demonstrationen, v. J. J. T. Chabot 89
Elektron: Kann sich ein — mit Lichtgeschwindigkeit .
bewegen?, t. P. Hertz 109
Klektroskop : Divergenz von — blättchen im Vakuum infolge
von Belichtung, v. S. Guggeuheimer u. A. Korn 95 1
Emanation: Neue Strahlen oder eine neue — , v. J. J. I
T. Chabot 103 1
Glimmstrom: Der — zwbchen nahen Elektroden in freier '
Luft, V. J. Stark 96 |
Ouggenhelmer, S. u. A. Korn, Divergenz von Elek- 1
troskopblättcben im Vakuum infolge von Belichtung 95 ,'
Harms, F., über die Ursache der Leitf&higkeit von ;
Phosphorluft 93 I
Hertz, F., Kann sich ein Elektron mit Lichtgeschwindig- '
keit bewegen ? 109 j
JohaoneBBOii , F., Physikalische Grundbegriffe. (B.) 120 j
Korn, A., Über Gebe- und Empfangsapparate zur elek- I
Irischen Fernübertragung von Photographien . . . 113 I
— u. B. Guggenheimer, Divergeni'. von Elektroskop- '
blättchen im Vakuum infolge von Belichtung . . 9$ '
Seite
Leitfähigkeit: Über die Ursache der — von Phosphor-
luft, V. F. Harms 93
Lichtbogen: Über den elektrischen — zwischen Leitern
zweiter Klasse, v, W. B. v. Czudnochowski . . 99
Lichtgeschwindigkeit: Kann sich ein Elektron mit —
bewegen?, v. P. Hertz 109
Luft: Der Glimmstrom zwischen nahen Elektroden in
freier — , v. J. Stark 96
— Ober ElektrizitStszerstreuung in der freien — , t.
P. B. Zölss 106
— Die Theorie der Apparate zur Herstellung flüssiger
— mit Entspannung, v. R. Fictet. (B.) .... I20
Natur und Schule, Zeitschrift für den gesamten naturkund-
lichen Unterricht, herausgegeben von Landsberg,
Schmeil u. Schmid. L2, IL (B.) 118
Personalien 120
Phosphorluft: Über die Ursache der Leitfähigkeit von
— , V. F. Harms .' 93
Photographien: über Gebe- und Empfangsapparate zur
elektrischen Femübertragung von — , v. A. Korn . 113
Physik: Elemente der Experimental- — zum Gebrauch
beim Unterricht, v. H. Zwick. (B.) 119
Physikalische Grundbegriffe, v. P. Johannesson.
(B.) : 120
Pictet, R., Die Theorie der Apparate zur Herstellung
flUsi^iger Luft mit Entspannung. (B.) 120
Puccianti, Ii. , Elektrisches Analogon zum Diamagne-
tismus 92
Radium: Ober das elektrische Nachleuchten und über
die Wirkung des — auf dasselbe, v. J. Borgmann 104
Selbstunterbrecher: Verallgemeinernde Weiterentwicklung
des elektromagnetischen — und ihre Verwendung zu
akustischen Demonstrationen, v. J. J, T. Chabot . 89
Stark, J., Der Glimmstrom zwischen nahen Elektroden
in freier Luft 96
Strahlen: Neue — oder eine neue Emanation, v. J. J.
T. Chabot 103
Unterricht: Natur und Schule, Zeitschrift für den ge-
samten naturkundlichen — , herausgegeben von
Landsberg, Schmeil u. Schmid. L 2, IL (B.) I18
— Elemente der Experimentalphysik zum Gebrauch
beim — , v. H. Zwick. (B.) 119
Vakuum : Divergenz von Elektroskopblättchen im — infolge
von Belichtung, v. S. Guggenheimer u. A.Korn 95
Wellenmesser: Der — und seine Anwendung, v. J.
Dönitz. (R.) 118
Zölss, F. B., Über Elektrizitätszerstreunng in der freien
Luft 106
Zwick, H., Elemente der Experimentalphysik zum Ge-
brauch beim Unterricht. (B.) I19
OR I GIN ALM ITTE I LU N G E N.
Verallgemeinernde Weiterentwicklung
des elektromagnetischen „Selbstunterbrechers"
und ihre Verwendung zu akustischen Demon-
strationen.
Von J. J. Taudin Chabot.
Die Halskesche Feder am Delarive- Wagner-
seben Hammer, ebenso wie das Quecksilber
des Foucaultschen Unterbrechers ermöglichen
zum grösseren Teil das Vorherrschen jener
Phasendifferenz zwischen den Cykeln der Anker-
schwingung und des Kontaktspiels, welche für
den Betrieb dieser Apparate unerlässUch ist.
Zum übrigen Teil entspringt dieselbe einer
verzögernden Wirkung der Selbstinduktion des
Kreises auf die Variationen der Stromstärke,
derzufolge namentlich die Erregung des Elektro-
magnets noch anhält, nachdem schon die Strom-
unterbrechung am Kontakt vollendet ist.
Die Erkenntnis dieser meistens übersehenen
Thatsache ') erscheint sehr wesentlich für das
l) Bekannte T^ehrbttcher verschweigen sie; in einem heisst
es sogar geradeaus, der Anker werde angezogen und gl eich-
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90
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 4.
Verständnis der Wirkungsweise beider weit
verbreiteten Konstruktionen, funktionieren doch
dieselben, falls Kontakt und Anker vollkommen
starr, bezw. so verbunden sind, dass nur seitens
der Selbstinduktion eine geringe Phasenver-
schiebung zur Geltung kommt, kaum oder gar
nicht.
Die Frequenz der Schaltungen bedingen
gemeinsam die mechanische und die elektro-
magnetische natürliche Schwingung des Appa-
rats in seinem Stromkreise. Von der Delarive-
Wagnerschen unterscheidet die Foucaultsche
Konstruktion sich ersichtlicherweise dadurch,
dass sie, im Gegensatz zu jener, eine Variation
der Phasendififerenz leicht auch während des
Betriebes erlaubt (durch Ändern des Queck-
silberniveaus).
Einer Weiterentwicklung des Selbstunter-
brechers gegenwärtiger Art eröffnet sich nun
der Weg, sobald man das schwingende System
den Kontakt steuern lässt durch ein Medium,
das seinerseits zugleich einem anderweitigen
System angehören und so gewünschten Falles
in dessen Bereich platzgreifende Zustands-
änderungen offenbaren kann, indem es jeweils
das Wechselspiel des Unterbrechers auslöst,
wobei dann bis zum Erreichen der vollen
Schwingungsweite auch eine Selbstverstärkung
des Effekts zu vermerken ist. Solchergestalt
kommen in Betracht die Steuerung vermittels
I'lüssigkeit, Gas oder des freien Äthers selbst,
bei selbstredend gleichzeitig entsprechender
Gestaltung des schwingenden Systems, sowohl
wie der Kontaktvorrichtung.
Im Falle der Übertragung durch ein Gas
sind schwingende Systeme gegeben mit den
Schallerzeugern Saite, Stimmgabel, Membrane,
ebenso wie die Kontaktvorrichtung und es
braucht nur zwischen zwei gleichen oder ver-
schiedenen solchen, die, akustisch abgestimmt,
im gegenseitigen Einflussbereich liegen, eine
geschlossene Kaskadenschaltung ausgeführt —
d. h. der Kontakt einerseits mit dem Elektro-
magnet andererseits, der Kontakt andererseits
mit dem Elektromagnet einerseits in Verbin-
dung gebracht — zu werden, um die gedachte
Anordnung zu realisieren. Die Phasenver-
schiebung sodann lässt sich hervorrufen all-
gemein an zwei Stellen der geschlossenen
Bahn, welche jetzt die periodische Zustands-
änderung durchläuft, nämlich wo diese als
akustische (materiemechanische) Schwingung
des übertragenden Gases in die Erscheinung
tritt, sowie wo sie als elektromagnetische
zeitig der Strom uoterbrochen, womit offenbar die Möglich-
keit, an einen Phasenunteischied als wesentliches Moment zu
denken, erschwert wird. Im Prinzip verwandt ist der Phasen-
unterschied zwischen Ankerrotation und Stromkommutation
eines rotierenden Motors, welcher in einer Ablenkung des
Feldäquators zum Ausdruck kommt.
(äthermechanische) Schwingung am Leiter-
system verkehrt, und zwar durch passende
Bemessung von deren beiden elastischem Ver-
halten, wozu hier Kapazität und Selbstinduktion
richtig zu verteilen, dort die Weglänge der
Schwingung im Gase und dessen Dichte ge-
eignet zu variieren sind, jeweils derart, dass
eine Verschiebung von 90' resultiert
Zur Demonstration empfiehlt sich ausneh-
mend die Membrane, wie sie, sogleich in Ver-
bindung mit einem Elektromagnet, als „Tele-
phon" leicht erhältlich und sehr bequem zu
handhaben ist. Als schallempfindlichen Kon-
takt, der selbst nicht tönt, fand ich recht be-
quem ebenfalls und brauchbar den des sog.
Mikrophons, obwohl er den Charakter nur eines
variablen Widerstandes hat, d. h. nur einen
pulsierenden Strom, nicht einen intermittieren-
den, zu erzielen gestattet.
Es stehen Telephon und Mikrophon, etwa
in der atmosphärischen Luft, sich frei gegen-
über. Im Hinblick auf die quadratische Streuung
der Schwingungsintensität müssen, zur Sicherung
einer akustischen Wechselwirkung noch in der
erforderlichen Stärke, sie ziemlich nahe an-
einander gebracht werden. Der akustische
Phasenunterschied ist hier also unbedeutend,
weshalb derselbe im wesentlichen elektro-
magnetisch, am Leitersystem von Tfele- und
Mikrophon, bewirkt werden muss. Zu dem
Zwecke vereinigt man etwa das Mikrophon
und die Stromquelle zu einem geschlossenen
Kreise vermittels der einen Wicklung eines
Transformators (einer Induktionsspule), dessen
andere Wicklung das Telephon schliesst. Auf
diesem Wege kann eine Phasendistanz von
nahezu 90" erreicht werden zwischen der
Schwingung der Telephonmembrane und der
Schwingung des Mikrophonkontakts. (Volle
90* Phasendistanz wäre oflfenbar nur möglich
im widerstandslosen Kreise.) Im übrigen
funktioniert der Apparat ganz wie seine Vor-
fahren vom Typus Delarive und Wagner
oder Foucault: Biegt gerade die Telephon-
membrane hinaus, so vermittelt das über-
tragende Gas einen Druck auf die Mikrophon-
membrane, wodurch der Leiterwiderstand ab-
und die Stromstärke zunimmt, so dass der
Telephonmagnet veranlasst wird, seine Membrane
zurückzuziehen; dann federt auch die Mikro-
phonmembrane heraus, der Kontaktdruck sinkt,
der Widerstand des Kreises nimmt zu, der
Strom ab und die Telephonmembrane kann
neuerdings vorschnellen, wiederum einen Druck
auf die Mikrophonmembrane einleitend, Ab-
nahme des Stromkreiswiderstandes u. s. w.
Nach passender Justierung ist das ganze
System einer aufgezogenen Uhr zu vergleichen,
deren Pendel nur noch in Ruhe verharrt: ein
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
91
Anstoss genügt, den Energiefluss auszulösen,
die Uhr ablaufen zu lassen. Der zu über-
schreitende Schwellenwert der Intensität dieses
Anstosses kann äusserst niedrig gehalten sein
(so dass schon scheinbar „von selbst" das Tele-
phon zu tönen anfängt, wenn man seine Schall-
öffnung an die des Mikrophons heran-
bringt).
Die selbstverstärkende Wechselwirkung
des ersten Augenblicks verläuft sehr rasch,
fast momentan ist der definitive Schwingungs-
zustand erreicht, die P'requenz bedingt vor-
wiegend durch die elektromagnetische und die
mechanische Trägheit des Systems, die Inten-
sität durch die Masse der in Umlauf gesetzten
Energie.
Die Wirkung wahrnehmbar zu machen, ist
von dieser Energie ein Teil abzuspalten.
Solches kann natürlich wiederum in zweierlei
Art geschehen: äthermechanisch (elektromag-
netisch), indem man dem Leitersystem ein
weiteres Telephon, nur als Hörtelephon (laut-
sprechendes eventuell) anfügt ') oder materie-
mechanisch (spez. akustisch), im übertragenden
Gase unmittelbar, wenn von der sich hier zer-
streuenden Schwingungsenergie auch das Ohr
des Beobachters sogleich einen Bruchteil auf-
Tängt.
In beschriebener Weise erscheint nunmehr
der elektromagnetische Selbstunterbrecher ajs
gewissermassen diskontinuierlicher Appa-
rat, welcher u. a. dazu benutzt werden kann,
Emissions- und Absorptionszentrum 2) einer
akustischen Versuchssphäre auch ausserhalb
der Sphäre zueinander in Beziehung zu setzen,
dergestalt den Schwingungszustand in eine
geschlossene Bahn verweisend; dazu sind
bloss das schwingende System und der ge-
schwungene Kontakt an je einen jener beiden
Punkte zu bringen.
Wenn abermals ein Gas, z. B. die atmo-
sphärische Luft, als übertragendes Medium
fungiert, kommen jetzt namentlich die Experi-
mente mit Schallstrahlen, welche die Fähigkeit
des Schalles darthun, zurückgeworfen und ge-
brochen zu werden, in Betracht, und zwar am
1) Tritt an die Stelle dieses HörtelephoDS Eversheds Reso-
Dftnzrelais (Jouro. Inst. el. Eog. 27, 582 sqq., 1898), abgestimmt
auf die natiltliche Schwingung des Selbstunterbrechers, so
resultiert eine Kombination, welche bei entsprechender Justie-
rung der Empfindlichkeit des Mikrophons und der Spannung
der Stromquelle die allergeringste Erschütterung mit dem
Schliessen eines Stromkreises zu beantworten Tcrmag, indem
das Relais durch Integration von Bewegungsenergie über eine
Reihe ron Schwingungen seinen Kont{üctarm mit schnell
wachsender Amplitude zum Anschlag treibt; Schwellenwert
der hier benötigten Arbeitsintensität ist i , Millisekundenerg.
2) Emitsionscentrum bezeichne den Punkt, wo der Schall
entsteht, — Absorptionscentrum den Ort des jeweils in Rede
stehenden Effekts, insofern hier immer irgend ein Verwandeln,
bezw. Absorbieren der Schallschwingung als solche Platz
greift.
einfachsten wiederum unter Verwendung von
Telephon und Mikrophon.
Bringt man die Telephonmembrane in den
' Brennpunkt des einen von zwei konjugierten
Hohlspiegeln, die Mikrophonmembrane in den-
I jenigen des anderen, so lässt sich bei passender
I Abstimmung aller Faktoren die Wechselwirkung
auslösen und wahrnehmen, sei es unmittelbar
I an dem tönenden Schwingen des durchstrahlten
, Gases, cq. der atmosphärischen Luft zwischen
den Spiegeln, sei es vermittels des (eventuell
, lautsprechenden) besonderen Hörtelephons.
Werden Telephon oder Mikrophon aus dem
Brennpunkt herausgerückt, so verstummt der
I Apparat.')
Wenn ausserdem ein prismatisch geformtes
I anderes durchlässiges Medium geeignet in den
: Strahlweg zwischen beiden Spiegeln gebracht
wird, erfährt der Schallstrahl eine Ablenkung
und es muss der eine von beiden Hohlspiegeln
mit seinem Telephon oder Mikrophon, — welche
zwei jetzt je im Brennpunkt eines Spiegels
unverrückbar befestigt sind, — um eine be-
stimmte Bogenstrecke , das Prisma im Dreh-
punkt, fortbewegt werden, bis der diskonti-
nuierliche Selbstunterbrecher wiederum anspricht
zum Zeichen, dass in dem Augenblick die
Bogendistanz der platzgehabten Fortbewegung
den Ablenkungswinkel des Strahles zum Aus-
I druck bringt. Mit solchem, dem Spektrometer
I der Optik vergleichbarem *) Instrument lässt
sich der Schallbrechungsexponent fiir verschie-
dene Stoffe ermitteln.
, Desgleichen funktioniert der Selbstunter-
■ brecher, falls seine beiden Teile an konjugierte
I Punkte der Achse einer akustischen Linse,
' nach Sondhauss u. a., gebracht worden sind,
um auszusetzen bis die Konjunktion aufgehoben
wird.*)
Dass die Versuche differenziert werden
können durch Hinzutritt eben von Zustands-
1) Besonders interessant wäre es, diesen Versuch anzu-
stellen in einem dec bekannten bifokalen oder muUifokalen
Gewölbe, etwa dem „WhisperingGallery" von St Pauls zu
London oder der „Salle de l'Echo" des Conservatoire
des Arts et Metiers zu Paris: Das Mikrophon wird einer-
seits aufgestellt, dann andererseits das Telephon hernmgefilhrt,
bis im Augenblick, wo es die mit dem entfernten Standort
des Mikrophons akustisch korrespondierende Stelle passiert,
dasselbe zu tönen an^gt. (Telephon und Mikrophon mlissteu
hier wohl entsprechend konstrniert oder wenigstens mit einer
Auffangvorrichtung versehen sein.) — Eine Methode zur
systematischen Prüfung der Akustik von Sälen liesse viel-
leicht auf dieser Basis sich ausbilden.
2) Nur erscheint hier die akustische Emission mono-
cymatisch, nicht wie die optische, wenn sie ein Spektrum
liefert, polycymalisch.
3) Auch hier dürfte ein Prinzip zur Konstruktion nütz-
licher Instrumente gegeben sein, z. B. eines automatischen
Fernanzeigers schlagender Wetter oder sonstiger
Gase. Man stellt so ein, dass erst in Gegenwart des be-
treuenden Gases die Konjunktion eintritt und der Selbst-
Unterbrecher anspricht. Durch Vermittlung entfernter, an
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92
Physikalische Zeitschrift, s* J^rg^ng- No. 4.
änderungen jenes anderweitigen Systems, dem
gleichfalls das übertragende Medium angehört
(durch Variation des Gasdrucks u. s. w.), ver-
steht sich von selbst. Solche, umgekehrt, aus
ihrem Einfluss auf das Verhalten des diskon-
tinuierlichen Instruments zu bestimmen, dürfte
indessen, annehmbar genau, schwer möglich
sein.
Weiter im Bereiche der Interferenzwirkungen
des Schalles kann der diskontinuierliche Selbst-
unterbrecher als Indikator Dienste leisten. Be-
sitzt z. B, eine Stimmgabel einen selbständigen
schallempiindlichen Kontakt in der Ebene ihrer
Zinken normal zur Längsachse, so passieren
bei voller Umdrehung der Gabel um diese
Achse die vier Hyperbeläste der schallfreien
Interferenzzone, in welcher die Wechselwirkung
unmöglich ist.
Die Verwirklichung des Prinzips lässt im
allgemeinen mancherlei Kombinationen zu, von
welchen nur noch eine erwähnt sei:
Von zwei disparat aufgestellten akusti-
schen Paaren Telephon-Mikrophon wird der
elektromagnetische Zusammenhang chia-
stisch ausgeführt, sonach das Telephon des
einen Paares mit dem Mikrophon des anderen,
das Telephon des anderen mit dem Mikrophon
des einen verbunden: die Wechselwirkung
kann jetzt nur Platz greifen, wenn sie an beiden,
beliebig voneinander entfernten Aufstellungs-
orten ausgelöst wird.*)
Die Verwendung schliesslich des Äthers
selbst auch als frei übertragende's Medium im
diskontinuierlichen Selbstunterbrecher bringt
zwar nichts prinzipiell Neues, verallgemeinert
aber noch die Anwendungsfkhigkeit des In-
struments.
Die Stromstärke eines Kreises, der eine
strahlempiindliche Leiterstrecke, sowie eine eben
diese Strecke beherrschende Strahlungsquelle
enthält, verkehrt bei konstanter elektromoto-
rischer Kraft in labilem Gleichgewicht. Jeder
das Gleichgewicht störende äussere Impuls
leitet eine Zustandsänderung ein, die, weil
wiederum in geschlossener Baiin gehalten (teils
im frei durchstrahlten „Dielektromagnetikum",
teils gerichtet am „Parelektromagnetikum" *),
eine (positive oder negative) Selbstverstärkung
beliebigen Beobachtungsstellen befindlicher, laut tönender
Telephone, oder des schon erwähnten Eversh,edschcn Relais,
wird jeweils das Wamungssignal automatisch gegeben.
1) So bietet sich die Möglichkeit einer automatischen
Anzeige der Koinzidenz TOn mehreren, selbst verschieden-
artigen Momenten, die einzeln keine Beachtung verlangen,
z. B. der gleichzeitigen Anwesenheit zweier verschiedener
Gase an bestimmten Stellen (vgl. S. 91, Fussnote 3), eines
Gases und einer Erschütterung (diese auch in Form von Licht,
vgl. weiter im Text), der Gleichheit (bezw. Ungleichheit) der
Ausbreitungsgeschwindigkeit von Störungen — z. B. atmo-
sphärischen, — nach verschiedenen Richtungen u. s. w.
2) Pem Leitersystem.
(der Strahlung und des Stromes) bedeutet. In-
dem man dem Wachstum eine Grenze steckt,
bei deren Überschreiten die Selbstverstärkung
' plötzlich abfällt, um jeweils im nächsten Augen-
' blick wieder einzusetzen, gelangt man zur beab-
sichtigten Anordnung. Die Frequenz der Schwin-
I gungen bleibt auch hier, ausser von der Däm-
' pfung des Leitersystems und des durchstrahlten
Mediums abhängig von der Reaktionsgeschwin-
digkeit der in Wechselwirkung tretenden Fak-
toren: einerseits, als Strahlungsstelle (Emissions-
centrum) eine geeignet variable Lampe, anderer-
' seits, als strahlempfindliche Leiterstrecke
(Absorptionscentrum), ein Bolometer, ein Selen-
präparat, ein photoelektrisches Element.')
' l) Auf diesem Wege werden beliebig variierende Schwin-
I guDgen sich fortlaufend verstärken lassen (telephonisches
I Relais u. s. w.), sobald es gelingt, wenn dieselben als Süssere
I Impulse angreifen, die Zustandsänderung des Systems mit jener
. selbstthätig vergrösserten Amplitude ihnen symphas (sei es
. verschoben) laufen zu lassen.
Degerloch (Wttg.), 2. Januar 1904.
(Eingegangen 12. Januar 1904),
Elektrisches Analogon zum Diamagnetismus.
Von L. Puccianti.
Es ist bekannt, dass die magnetische In-
duktion und die elektrostatische Induktion in
, dielektrischen Körpern eine vollkommene Ana-
logie aufweisen. Wohlbekannt sind auch die
Versuche, welche beweisen:
1 . Die Anziehung von selten eines Magneten
' auf einen Körper von grösserer magnetischer
Induzierbsu'keit als das Mittel;
2. die Abstossung eines Körpers von klei-
nerer magnetischer Induzierbarkeit als das
Mittel;
3. die Anziehung von selten eines elektri-
sierten Körpers auf einen Körper von grösserer
' Dielektrizitätskonstante als das Mittel.
In der That sollte man meines Erachten.s
auf diesen letzten Versuch weit mehr Nach-
druck in den Vorlesungen und grundlegenden
Abhandlungen legen, als geschieht, weil in ihm
das wahre elektrische Analogon zu der Wir-
I kung eines Magneten auf einen paramagnetischen
I Körper enthalten ist. Übrigens bietet dieser
Versuch keinerlei Schwierigkeiten; nur muss
I der Genauigkeit wegen darauf hingewiesen
werden, dass es notwendig ist, ihn mit einem
gut isolierenden Körper zu machen.
Um aber die Analogie vollständig zu machen,
ist ein vierter Versuch nötig und, soviel ich
I weiss, noch nie ausgeführt worden, welcher
' zeigt, dass ein Dielektrikum von kleinerer
' Dielektrizitätskonstante als das Mittel in einem
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
93
elektrischen Felde ein Verhalten zeigt analog
demjenigen, welches in einem magnetischen
Felde ein diamagnetischer Körper zeigt oder
allgemein ein Körper von kleinerer Induzierbar-
keit als das Mittel.
Auf Anregung von Herrn Prof. Roiti habe
ich diesen Versuch ausgeführt und ihn möglichst
einfach anzuordnen versucht, da er ja vor allen
Dingen einen didaktischen Wert hat und es
gut ist, ihn auch in einer elementaren V^or-
lesung ausführen zu können.
Er gelingt jedoch nicht so leicht wie die
andern Versuche. Sucht man diese Wirkungen
zu zeigen an festen Körpern in Flüssigkeiten,
so begegnet man den ziemlich komplizierten
Erscheinungen, die auf der Überführung von
Ladungen durch Konvektion und Leitung be-
ruhen , und die zu Untersuchungen von
Quincke, Heydweiller und Vicentini Stoff
gegeben haben.
Dagegen gelingt die Sache gut, wenn man
übergeht zu Luftblasen, die im Innern von
Vaselinöl gebildet werden, das sicherlich eine
der bestisolierenden Flüssigkeiten ist.
Um den Versuch anzustellen, benutze ich
ein Gefäss, gebildet aus einem U-förmigen
Messingstück, an welches zwei Spiegelglasplatten
mittels zweier Gummibänder aufrecht angepresst
werden. Das Gefass wird mit Vaselinöl gefüllt;
darin ist eine kleine Metallkugel P eingetaucht,
welche von einem dicken mit Mastix über-
zogenen und gut isolierten Drahte gehalten
wird; hinein taucht ferner das Glasrohr AB
mit seinem aufwärts gebogenen kapillaren Ende,
welches dazu dient, die Luftblasen hervorzu-
bringen.
Der nichtkapillare Teil ist gefiillt mit dicht
gestopfter Watte, um die Blasen kleiner und
ihre Aufeinanderfolge regelmässiger zu machen.
In dieses Rohr wird die Luft mit einer Pumpe
getrieben oder besser aus einem Rezipienten
eingeleitet, in dem sie zuvor komprimiert wor-
den ist.
In jedem Falle ist es nötig, den Strahl
sorgfältig zu regulieren, damit die Blasen sehr
schnell in einer Art ununterbrochener Kette
aufeinander folgen. Diese kommt in gerader
Linie an die Oberfläche, solange das Kügel-
chen P ungeladen ist; bringt man dieses aber
mit einer Elektrisiermaschine auf ein Potential,
welches einer Funkenlänge von 2 oder 3 mm
entspricht, sei es positiv oder negativ, so
krümmt sich die Reihe der Bläschen in dem
Sinne, dass sie sich von dem Kügelchen ent-
fernt, und nimmt die in dec Figur angedeutete
Form an. Sie nimmt wieder den vertikalen
Verlauf an, sobald das Kügelchen entladen
wird.
Der Versuch kann vielen Personen sichtbar
gemacht werden, wenn man auf einen Schirm
mittels einer elektrischen Lampe und einer
Linse ein passend vergrössertes Bild des Appa-
rates projiziert. In solchem Falle wird die
Demonstration besonders klar, wenn man die
Bläschen so schnell aufeinander folgen lässt,
dass sie auf das Auge den Eindruck eines
kontinuierlichen Streifens machen.
(Aus dem Italienischen übersetzt von Max Ikl£.)
(Kingegangen 4. J.inuar 1904.)
Über die Ursache der Leitfähigkeit von
Phosphorluft.
(Vorläufige Mitteilung.)
Von F. Harms.
Um einen Einblick in den Mechanismus
der bei der Phosphoroxydation sich abspielenden
Vorgänge zu gewinnen, suchte ich zu bestimmen,
eine wie grosse Elektrizitätsmenge in maximo
durch die bei der Oxydation einer bekannten
Phosphormenge entstehenden Träger transpor-
tiert werden kann, oder, in der Sprache der
lonentheorie ausgedrückt, das Verhältnis der
Anzahl der oxydierten Phosphormoleküle zur
Anzahl der gebildeten Ionen.
Da unter den Umständen, die eine bequeme
elektrische Messung gestatten, die oxydierten
Phosphormengen nur nach Milligrammen zählten,
so wurde die leichter messbare zur Oxydation
verbrauchte Sauerstoffmenge bestimmt. Um
die Gesamtzahl der gebildeten Ionen zu er-
halten, muss man die Sättigungsstromstärke
messen. Bei Atmosphärendruck wird nun nach
den Beobachtungen von G. C. Schmidt') und
meinen in diesem Punkte damit übereinstimmen-
den Versuchen''') Sättigungsstrom in Phosphor-
l) Diese Zcitschr. 8, 475, 1902; Ann. d. Thys. 10, 704,
1903.
2) Diese Zeitschr. 4, 436, 1903,
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94
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
luft selbst bei sehr hohen Potentialen noch
nicht erreicht. Ich habe das 1. c. durch die
geringe Beweglichkeit der mit Nebelteilchen
belasteten Ionen zu erklären gesucht. Kine
Vergrösserung der Beweglichkeit wird den
Sättigungsstrom cet. par. bei niedrigeren Poten-
tialen eintreten lassen. In der That zeigte denn
auch eine Untersuchung der Leitfähigkeit in
verdünnter Luft bezw. in verdünntem Sauer-
stoff, dass unter diesen Verhältnissen bei rela-
tiv niedrigen Potentialen Sättigungsstrom beob-
achtet werden kann. Als Beispiel mag folgende
Beobachtungsreihe dienen, die in einem etwa
2CX) ccm fassenden cylindrischen Gefäss ange-
stellt wurde. Die Innenwand des Cylinders
war mit Drahtnetz bekleidet, und bildete die
eine Elektrode, die mit Hilfe eines Hoch-
.spannungsakkumulators auf V Volt geladen
werden konnte; die zweite Elektrode war ein
in der Achse des Cylinders ausgespannter
Draht, über den ein kleiner Phosphorcylinder
geschoben war. Dieser Draht war mit einem
Quadranten des zur Messung dienenden Elek-
trometers verbunden. Ein Ausschlag von i mm
in der Minute entsprach einer Stromstärke von
9,3Xio~'"'^ Amp. Bei einem Druck von 70 mm
U/^ erhielt ich in feuchter Luft für die unter
V verzeichneten Potentiale die unter /' ver-
zeichneten Stromstärken.
F— 40 —80 —160 —320 —640 —1200 Volt
i 1,1 1,8 2,0 2,0 2,0 2,0 xio-'"ADip.
V +1200 +800 +80 +40 Volt
Die Versuche wurden mit dem in Fig. i.
skizzierten Apparate gemacht: Der Apparat
wurde auf etwa 10 mm Bg- evakuiert, dann
Sauerstoff zugelassen bis zu einem (kleinen)
Partialdruck x und der Hahn H geschlossen;
das Manometer M, meist ein mit H-iSO^ ge-
fülltes, zeigte dann die bei der Oxydation er-
folgende Druckabnahme, die lonenzahl wurde
in bekannter Weise mit Hilfe des Elektrometers
durch Messung der Sättigimgsstromstärke be-
stimmt.
1.9
1,9. 1.7 1.3 xio
-10
Amp.
Dass man hier mit gesättigtem Strom zu
thun hat, unterliegt wohl keinem Zweifel. Bei
den definitiven Messungen wurden immer Po-
tentiale von 500 — 1200 Volt angewendet.
■jn/ktranieta'
l'-iK. I.
\.
1
\
V
H
«^v
^
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"%
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s \
+\
s.»
1
N
1
Stlö^Amp.
S
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2mniBf. \
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s \
k"«»)?*
-^\^
1
'•^
''v
^1
*.<
^1
nma..
20
Kig. a.
SO
Fig. 2 giebt die Resultate eines Versuch-s
in trockenem Gas bei o". t ist die Zeit in
Minuten vom Einlassen des Sauerstoffs an, /
ist die gemessene Stromstärke in Amp., x der
Partialdruck des Sauerstoffs in mm Hg. (Par-
tialdruck des Stickstoffs etwa 8 mm). Die aus-
gezogene Kurve ist die Stromstärke, die ge-
strichelte der Partialdruck. Ähnliche Versuche
ergaben qualitativ, und soweit ich bisher ge-
sehen habe, auch quantitativ die gleichen Re-
sultate.
Durch graphische Integration der Strom-
stärkenkurve findet man als gesamte während
der Oxydation übertragene Elektrizitätsmenge
4100 e. st. Einh. = 8,7x10'^ Ionen.
Aus der Druckabnabme (4,02 mm) und dem
Volumen des Gefässes (240 ccm) berechnet
sich die Anzahl der verbrauchten Sauerstoff-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
95
moleküle, wenn man annimmt, dass unter nor-
malen Bedingungen im ccm 5,4x10'^ Mole-
küle') vorhanden sind, zu 6,9x10''''.
Für das Verhältnis der verbrauchten Mole-
küle zu den gebildeten Ionen ergiebt sich dann :
„— ,., = 8,0x106.
8,7x10*^
Es müssen also 8 Millionen Sauerstoffmole-
küle verbraucht werden, bis ein lonenpaar ge-
bildet wird. Dies Resultat erscheint zunächst
befremdlich; wollte man annehmen, dass der
Oxydationsvorgang selbst die direkte Ursache
der Ionisation wäre, so müsste man schliessen,
dass nur ein sehr geringer Bruchteil des Sauer-
stoffs in einem fiir den Zerfall in Tonen bei
der Oxydation günstigen Zustande sich befinde.
Auch müsste in diesem Falle die Anzahl der
gebildeten Ionen (oder die ihnen proportionale
Stromstärke) wenigstens annähernd proportional
mit - , sein; die Fig. 2 zeigt, dass dies durch-
aus nicht richtig ist. Wahrscheinlicher erscheint
mir deshalb die Annahme, dass eine sekundär
mit der Phosphoroxydation verknüpfte Reaktion
die Ionen liefert. Als solche kommt in erster
Linie in Betracht die Bildung bezw. der Zerfall
von Ozon. Natürlich sollen es nicht die Ozon-
moleküle als solche sein, die den Elektrizitäts-
transport ermöglichen — dem widerspricht
schon die Thatsache, dass fertig gebildetes
Ozon nicht wesentlich besser leitet, als andere
Gase — , sondern die bei der Bildung und Zer-
störung des Ozons wenigstens vorübergehend
auftretenden einatomigen Sauerstoffmoleküle.
Solche sind ja auch schon früher zur Erklärung
des Reaktionsverlaufs der Oxydation ange-
nommen worden.'')
Das Auftreten von Ozon ist überall, wenig-
stens gilt das von den genauer untersuchten
Fällen, mit elektrischen Erscheinungen ver-
knüpft. Die Bildung in den Ozonisatoren er-
fordert eine Zuführung von ziemlich grossen
elektrischen Energiemengen; bei der Bestrahlung
von Sauerstoff mit intensivem ultravioletten
Licht entsteht reichlich Ozon, und das durch-
strahlte Gas besitzt eine sehr hohe Leitfclhig-
keit"); auch die Entstehung von Ozon bei der
Elektrolyse mit grossen Stromdichten gehört
hierher. Die Leitfähigkeit der an der aktiven
Elektrode des Wehneltunterbrechers entweichen-
den Gase, die man bisher durch das Ent-
1) Xemst, theoret Chemie. 2. Aufl., S. 394.
2) Tb. Ewas, Zeitschr. phys. Chem. 16, 342, 1895.
3) Unter diesen Umständen zeigen fibrigens alle Gase
starke Leitfähigkeit Die Sonderstellung, die der SauerstolT
durch die Ozonbildung einnimmt, beruht vielleicht nur darin,
dass die dem Ozon entsprechenden Verbindungen der anderen
Gase anter normalen Verhältnissen nicht stabil sind. Sollten
derartige Verbindungen einmal isoliert werden, so müsste
man bei ihrer Entstehung und Zersetzung ebenfalls eine Bildung
von Ionen erwarten.
weichen von Ionen, die ihre Ladung an der
Elektrode nicht abgegeben haben, oder durch
den „bubbling effect" zu erklären suchte, würde
von diesem Gesichtspunkte aus leichter ver-
ständlich erscheinen.
1 Bemerken will ich übrigens noch, dass bei
1 der Verbrennung von Phosphordampf in Sauer-
j Stoff keine Ionen zu entstehen scheinen. Ich
I füllte das Ge^ss (Fig. i) mit Phosphordampf,
indem ich es mit einem Rohr verband, das
grössere Mengen von Phosphor enthielt, und
einige Tage bei 5—10 mm Druck stehen Hess;
das mit Phosphordampf gesättigte Gas leitete
nicht. Dann wurde die Verbindung mit dem
Phosphorgefäss abgesperrt, und Sauerstoff zu
dem Phosphordampf eingelassen, und zwar in
solcher Menge, dass aller Phosphor oxydiert
werden müsste. Die Beobachtung im Dunkeln
zeigte denn auch eine helle ILntflammung des
Gefässinhalts, es wurde aber keine deutliche
Leitfähigkeit konstatiert; sicher war die gebil-
dete lonenzahl mehr als 1000 mal kleiner, als
sie gewesen wäre, wenn dieselbe Phosphor-
menge in der oben beschriebenen Anordnung
oxydiert wäre. Vermutlich liegt das daran,
dass die lokale Erwärmung bei der explosions-
artigen Reaktion die Bildung von Ozon ver-
hindert
Die theoretische Behandlung der hier be-
handelten Vorgänge stösst auf gewisse Schwierig-
keiten, doch vermag sie jedenfalls in einiger
Annäherung die grosse Anzahl von Versuchen,
die ich unter den verschiedensten Bedingungen
angestellt habe, zu erklären. Die diesbezüg-
lichen Rechnungen sind noch nicht völlig ab-
schlössen; ich wollte aber diese Versuche schon
jetzt mitteilen mit Rücksicht auf eine kürzlich
erschienene Abhandlung von F. Richarz und
R. Schenck'), in der ähnliche Ideen ausge-
sprochen werden, von denen meine Anschau-
ungen übrigens in sehr wesentlichen Punkten
durchaus verschieden sind.
l) Cber Analogien zwischen Radioaktivität und dem
Verhalten des Ozons; Berichte der Berl. Akad. 10./12. 1903.
Würzburg, physikalisches Institut, 13. Jan.
1904.
(Eingegangen 15. Januar 1904.)
Divergenz von Elektroskopblättchen im Va-
kuum infolge von Belichtung.
Von S. Guggenheimer und A. Korn.
Wir beschreiben im folgenden kurz eine
Beobachtung, welche auf den ersten Blick Ver-
wandtschaft mit der Erscheinung hat, dass sich
Metallplatten durch Belichtung positiv laden.')
1) Dieselbe wnrde, wie bekannt, von Hallwachs (Wied.
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96
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
Wir befestigten in einer vertikal stehen-
den Röhre, welche oben durch einen Schliff
geschlossen ist, an einem Glashaken unterhalb
des Schliffes die beiden Elektroskopblättchen
unter Einschaltung eines Quarzstückes zwischen
Glashaken und Blättchen.') Evakuiert man
und bestrahlt man die Blättchen mit dem
Lichte einer Bogenlampe, Glühlampe, einer
leuchtenden Gasflamme, ja selbst nur eines
brennenden Streichholzes, so beginnen die
Blättchen bei i mm Druck deutlich zu diver-
gieren, die Divergenz erreicht bei gleichbleiben-
der Lichtquelle ein Maximum bei etwa 0,02 mm
Druck und scheint bei weiterer Verdünnung
nahezu konstant zu bleiben; die Divergenz ist
natürlich um so grösser, je intensiver und je
näher die Lichtquelle ist, und je grössere
Flächen der Blättchen ceteris paribus bestrahlt
werden. Schiebt man farbige Glasplatten
zwischen die Lichtquelle und die Röhre, so
werden die Ausschläge zwar um so kleiner, je
mehr die Farbe nach dem roten Ende des
Spektrums zu liegt, sie sind aber — nament-
lich bei Verwendung starker Lichtquellen —
auch noch bei Einschiebung i cm dicker rubin-
roter Glasplatten sehr deutlich. Das Abfangen
der Wärmestrahlen durch eine Wasserküvette
setzt die Wirkung nicht erheblich herab. Mit
einer 16 kerzigen Glühlampe in einem Abstände
von ca. 3 cm ergaben sich Ausschläge der
Elektroskopblättchen, welche Spannun-
gen bis zu 500 Volt entsprechen würden.
Die Ladungen der Blättchen sind posi-
tiv; das Licht veranlasst (wenn wir der Auf-
fassung von Lenard folgen) an den belichteten
Stellen Kathodenstrahlen, welche negative La-
dungen mit fortführen. Dass die Ladungen
positiv sind, lässt sich leicht demonstrieren,
indem man geriebene Hartgummi- oder Glas-
stäbe nähert.
Es zeigt sich indessen, dass die positiven
Ladungen nicht die eigentlichen Ursachen der
auffälligen Divergenz sind; denn wenn man die
Blättchen von vornherein z. B. zu +200 oder
— 200 Volt aufladet, erhält man durch Belichtung
stets vergrösserte Divergenz. Man kann an
einen Zusammenhang mit den Radiometer-
erscheinungen denken, doch stössf auch eine
Erklärung in diesem Sinne auf manche Schwierig-
keiten; wir .sprechen die folgende Vermutung
aus : Vielleicht gehen infolge der Belichtung von
den Blättchen sowohl «- als auch i*/- Strahlen
aus; die Divergenz kann als Folge beider Ab-
Ano. 88, 301, 18S8) entdeckt und zwar unter Benutzung von 1
ultraviolettem Licht. |
l) Die Röhre ist ähnlich der, welche R. J. Strutt zu I
seinem httbschen Versuch zur Demonstration der Selbst-
elektrisiemng des Radiums verwandt hat. (Phil. Mag. {6) 6, |
588, 1903.)
Strahlungen angesehen werden, der Hallwachs-
effekt als eine Differenzwirkung; die positive
Ladung erscheint, weil die /9-Strahlen leichter
fortgehen können, als die a-Strahlen.
Physikalisches Institut der Universität München.
(Kingegangen 3. Februar 1904.1
Der Glimmstrom zwischen nahen Elektroden
in freier Luft.
Entgegnung auf Herrn Kaufmanns Bemer-
kungen.
Von J. Stark.
Im 4. Jahrgang dieser Zeitschrift, S. 535,
teilte ich orientierende Messungen über den
Glimmstrom grosser Stärke zwischen Elektro-
den aus dünnem Platindraht in freier Luft mit.
Diesen Messungen stellte Herr Kaufmann
(diese Zeitschr. 4, 578, 1903) Messungen an
dicken Kupferelektroden gegenüber und er-
klärte die Unterschiede zwischen seinen und
meinen Resultaten in der Hauptsache aus einer
vermutlichen Ungenauigkeit meiner Messungen.
Herr Kaufmann hatte damit eine Polemik er-
öffnet, die eine Erwiderung meinerseits not-
wendig machte. Ich konnte zeigen (diese Zeit-
schrift 4, 605, 1903), dass Herrn Kaufmanns
polemische Ausführungen über den Kathoden-
fall die Litteratur über diesen Punkt nicht richtig
gegen mich ins Feld führten; ferner legte ich
dar, dass sich die Unterschiede zwischen seinen
und meinen Resultaten aus dem Unterschied
derVersuchsanordnungen erklären lassen. Hier-
auf Hess Herr Kaufmann (diese Zeitschr. 4,
653, 1903) eine wenig sachlich gehaltene Ent-
gegnung erscheinen. Er verdächtigte die Zu-
verlässigkeit meiner Messungen, indem er aus
meinen Beobachtungen vier Wertepaare heraus-
griff, sie in ein Koordinatensystem eintrug und
behauptete, „es dürfte wohl schwer fallen, die
Punkte durch eine einigermassen wahrschein-
liche Kurve zu verbinden." Bei geringerer
Voreingenommenheit ist dies indes leicht mög-
lich, durch die vier Punkte lässt sich zwanglos
eine Kurve zweiter Ordnung legen. Herr
Kaufmann schloss seine Entgegnung mit der
Bemerkung, dass die Diskussion des Streitfalles
für ihn hiermit abgeschlossen sei. In einer
späteren Mitteilung (diese Zeitschr. 4, 715,
1903) legte ich dar, dass sich alle Eigen-
schaften des Glimmstromes in verdünnten Gasen
qualitativ am Glimmstrom bei Atmosphären-
druck wiederfinden; ich zeigte an Messungen
von Homcn (Wied. Ann. 38, 172, 1889), dass
der Elektrodenabstand, bei dessen Überschrei-
tung die Elektrodenspannung linear mit ihm
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Physikalische Zeitschritt. 5. Jahrgang. No. 4.
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zu wachsen beginnt, um so kleiner ist, je
grösser der Gasdruck ist. Hom^ns Mess-
ungen reichen bis 80,9 mm. Auf Grund der
Übereinstimmung der wesentlichen Eigenschaften
des Glimmstromes bei hohem und niedrigem
Gasdruck folgerte ich durch Extrapolation,
dass auch bei 750 mm Druck (in freier Luft)
die Elektrodenspannung des Glimmstromes für
sehr kleine Elektrodenabstände einem anderen
Gesetze folgt als für grössere. Für hoch tem-
perierte Elektroden ergab die Extrapolation
eine Übereinstimmung mit meinen Beobach-
tungen.
Herr Kaufmann (diese Zeitschr. 6, 57, 1904)
hat nun die Diskussion des Streitfalles wieder
aufgenommen. Er giebt seiner Mitteilung den
Titel „Versuche über den Glimmstrom bei At-
mosphärendruck" und spricht bezüglich meiner
Ausführungen über die Elektrodenspannung
für sehr kleinen Elektrodenabstand von „theo-
retischen Anschauungen" und von theoretischer
Postulierung meinerseits. Ich weiss nicht, was
Herr Kaufmann unter dem Worte „theore-
tisch" sich denkt; ich meinerseits nenne meine
bezüglichen Ausführungen nicht theoretisch,
sondern eine Extrapolation, sie sind unabhängig
von jeder theoretischen Vorstellung über die
Erscheinung und ausschliesslich auf thatsächliche
Beobachtungen gegründet.
Herr Kaufmann wiederholte meine Mess-
ungen „unter Benutzung von Elektroden, die
mit den von Herrn Stark benutzten genau
identisch sind", nämlich von U-förmigen Platin-
drahtelektroden. Es sind zwei Dinge ausein-
anderzuhalten, nämlich erstens die Abhängig-
keit der Elektrodenspannung ( V) von grösseren
Elektrodenabständen (/), zweitens die Elektroden-
spannung bei sehr kleinem Elektrodenabstand.
Für grössere Elektrodenabstände fin-
det Herr Kaufmann nun auch nahezu gerad-
linigen Verlauf der V, 1-Ymw^, was ich bereits
früher gefunden hatte. Doch liegen seine
Kurven um etwa 30 Volt höher als die meini-
gen. Als er indes die Kathode (für i = 9,6)
künstlich auf Gelbglut erhitzte, erhielt er eine
Kurve, die nahezu mit der von mir erhaltenen
zusammenfällt. Dadurch bestätigt Herr Kauf-
mann ebenfalls meine Beobachtungen. Bei
meinen Versuchen befand sich nämlich der ka-
thodische Platindraht allein durch die Wirkung
des Glimmstromes auf Rot- bis Weissglut, wie
ich ausdrücklich bemerkte. Eine künstliche
sekundäre Erhitzung auf Gelbglut mit 12 Am- 1
pere Heizstrom, wie Herr Kaufmann thun 1
konnte, verbot sich in meinen Versuchen von '
selbst, da sonst der Platindraht beim Schliessen I
des Glimmstromes durchgebrannt wäre. Hier- 1
ausfolgt, dass Herr Kaufmann in seiner „fast
identischen" Elektrodenanordnung eine be-
trächtlich tiefere Kathodentemperatur gehabt
haben muss als ich. Um eine beträchtliche
Abkühlung der Platinelektroden zu vermeiden,
war in meinen Versuchen die Dicke der sie
haltenden Kupferstifle nur zu 1,5 mm gewählt,
ferner waren diese erst in einem Abstand von
S cm von der Lötstelle auf die abkühlende Unter-
lage befestigt. Sollte Herr Kaufmann die
„identische" Versuchsanordnung benutzt haben?
Er giebt an, dass eine bloss die vordere
Biegung freilassende Asbestunterlage den in der
Hitze weich werdenden Draht bei der künst-
lichen Erhitzung vor Verbiegungen schützte.
Bei der Temperatur der Gelbglut des ka-
thodischen Drahtes in Herrn Kaufmanns und
in meinen Messungen ist eine gute Überein-
i Stimmung zwischen ihnen für grössere Elek-
I trodenabstände vorhanden. Um so mehr muss
I ihre Abweichung voneinander bei kleinem
I Elektrodenabstand auffallen. Nach meinen
1 Beobachtungen verläuft die V, /-Kurve für
I sehr kleine Elektrodenabstände unter den von
I mir benutzten Versuchsbedingungen nahezu
j horizontal. Dies hatte Herr Kaufmann ange-
i zweifelt, für seine Kupferelektroden hatte er
I für kleine Elektrodenabstände denselben Ver-
■ lauf wie für grössere angegeben, sogar für den
[ Abstand Null einen Wert von V im Betrage
1 von 280 — 310 Volt in seinen Kurven einge-
I zeichnet. In seinen Messungen mit Platindraht-
elektroden findet er nun zwar auch einen an-
deren Verlauf der V, /-Kurve für sehr kleine
Elektrodenabstände als für grössere, aber
dieser Verlauf ist gerade im Gegensatz zu
meinen Beobachtungen nicht horizontal, sondern
sehr steil. Während in meinen Beobachtungen
die Elektrodenspannung auf 340 — 3 50 Volt für
kleine Elektrodenabstände stehen blieb, sinkt
sie bei Herrn Kaufmann bis zu 302- Volt.
Nachdem Herr Kaufmann am Anfang
seiner Mitteilung bemerkt hat, dass seine Elek-
troden „mit den von Herrn Stark benutzten
genau identisch" waren, stellt er seine und
meine Kurven auffallend in derselben Figur
nebeneinander.
Man kann nun in einer Streitfrage, wie sie
hier vorliegt, zwei Wege einschlagen. Man
kann einmal den Gegensatz, in dem eigene
ad hoc unternommeneBeobachtungen zu gegneri-
schen stehen, als interessantes Hauptresultat
in einer besonderen wissenschaftlichen Abhand-
lung herausarbeiten und mehr oder weniger
klar die Unzuverlässigkeit der gegnerischen
Beobachtungen andeuten. Diese Methode ent-
behrt nicht eines gewissen Reizes des Persön-
lichen und Subjektiven. Vielleicht ist aber die
zweite mehr positive Methode für den Fort-
schritt der Wissenschaft nützlicher. Man kann
nämlich mit seinem Urteil etwas weniger schnell
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98
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang-. No. 4.
fertig sein und sich die Frage vorlegen, ob
denn wirklich die Versuchsbedingungen „genau
identisch" waren, ob nicht vielleicht der eine
von den Beobachtern eine andere, neue Er-
scheinung in den Händen hatte, ohne sie im
Eifer als solche zu erkennen.
Es giebt nun in der That eine neue eigen-
artige elektrische Erscheinung, die zwischen er-
hitzten Elektroden von sehr kleinem Abstand
in freier Luft auftreten kann. Zwei Platindrähte
können geometrisch vollkommen kongruent sein,
können dem blossen Auge absolut keinen
Unterschied zeigen und doch können sie sich
als Kathoden eines Stromes durch ein Gas
total verschieden verhalten. Man braucht auf
den einen Platindraht nur eine Spur von Cal- j
ciumoxyd oder von gewissen anderen Ver- 1
bindungen zu bringen und er wird sich als |
Kathode in einem Gase ganz anders verhalten 1
als ein reiner Platindraht. 1
Reiner Platindraht giebt bis zur Tempera- '
tur der Rotglut denselben konstanten Wert 1
des normalen Kathodenfalles für den Glimm- 1
Strom. ') Ist dagegen der Draht durch gewisse |
Metallverbindungen wie Calciumoxyd oberfläch- I
lieh verunreinigt, so zeigt sich schon unterhalb |
der Temperatur der Rotglut ein starkes Sinken
des Kathodenfalles, wie VVehnelt^) festgestellt
hat. Diese Erscheinung beruht darauf, dass
jene Verbindungen bei höherer Temperatur
negative Elektrizität in grosser Dichte aus-
strahlen. Ich habe schon vor lähgerer Zeit
beobachtet, dass an einer Reihe von Metall-
oxyden der Glimmstrom , leicht in den Licht-
bogen sich verwandelt unter einer gleichzeitigen
beträchtlichen Abnahme der Elektrodenspann-
ung (diese Zeitschr. 6, 81, 1904). Ferner legte
ich dar, wie man mit einer Kathode, beispiels-
weise hochtemperierter Kohle, welche negative
Elektrizität ausstrahlt, einen „sekundären Glimm-
strom" erhalten kann, der sich nur in der
Grösse des Kathodenfalles von dem gewöhn-
lichen Glimmstrom unterscheidet (diese Zeit-
schrift 6, 55, 1904). Bei orientierenden Ver-
suchen ergab sich, dass der gewöhnliche
Glimmstrom in freier Luft durch die Gegenwart
von Calciumoxyd bei grösseren Elektrodenab-
ständen wenig gestört wird, dagegen bei
kleinem Abstand leichter in den Lichtbogen
überspringt. Über den grossen Unterschied,
welchen ein reiner und ein mit Oxyd verun-
reinigter Platindraht als Kathode bei sekun-
därer Erhitzung und kleinem Elektrodenabstand
zeigen, wird von Herrn Tufts und mir eingehend
berichtet werden.
Ich habe meine von Herrn Kaufmann
angefochtenen Untersuchungen an reinen Platin-
elektroden angestellt. Ich hielt sie von vorn-
herein nicht für definitive, die Erscheinung
lässt vorderhand keine Präzisionsmessungen
zu, für genaue, auf Gesetze und Konstanten
abzielende Messungen schien sie mir noch nicht
genügend in ihren Bedingungen analysiert zu
sein. Eine schnelle Wiederholung der Messungen
ad hoc ausser Zusammenhang mit den übrigen !
in Betracht kommenden Fragen scheint mir
zwecklos. Ich gedenke indes die Erscheinung
zum Gegenstand einer ausgedehnten experi-
mentellen Untersuchung zu machen, sobald ich
Zeit gewinne.
Der ganze Streitfall an sich schien mir von
vornherein nicht bedeutend genug zu sein, die
Leser einer wissenschaftlichen Zeitschrift zu
behelligen. Ich glaubte indes für ein allge-
meines Interesse einzutreten, wenn ich die wenig
begründeten Angriffe des Herrn Kaufmann
zurückwies und die Polemik bis zum Ende
durchführte. Es sei mir gestattet, im allge-
meinen Interes.se der Ökonomie der wissen-
schaftlichen Forschung den Wunsch auszu- I
sprechen, dass eine Polemik, wie sie sich hier
entwickelte, vermieden werden möge, indem '
abweichende Versuchsresultate mit mehr Rück-
sicht auf die Verschiedenheit der Versuchsbe- I
dingungen beurteilt werden mögen. Ich habe
einen Einblick in die grosse Litteratur über die
elektrischen Erscheinungen in Gasen gewonnen
und habe einen grossen Teil der Arbeiten über
Lichtemission durch feste Körper und Gase
gelesen und gefunden, dass die wissenschaft-
liche Entwickelung weniger durch Unter-
suchungen von überwiegend hypothetischem
oder qualitativem Charakter gehindert wurde, da
deren Schwächen jedermann leicht aufHelen.
Vielmehr wurde sie häufig gehemmt durch Unter-
suchungen, welche ohne vorherige wirkliche
Analyse einer Erscheinung, ohne Variation der
Versuchsbedingungen und ohne Aufsuchung
einer guten Methode, für eine spezielle Versuchs-
anordnung die Skalen von Instrumenten mit pein-
licher Genauigkeit ablasen, ihre Messungen in
einer Interpolationsformel wiedergaben, diese
Gesetz benannten, Zuerkennung grosser Ge-
nauigkeit beanspruchten und durch Angriffe
auf Resultate anderer unter anderen Versuchs-
bedingungen eine unfruchtbare Polemik herbei-
führten.
Göttingen, 16. Januar 1904.
(Eingegangen i6. Januar 1904. i
1) G. C. Schmidt, Ann. d. Phys. 1, 638, 1900; J. Stark,
Ann. d. Phys. 12, 12, 19D3.
2) A. \Vchni-It, Krlangor Her. 1903, S. 150.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
99
Über den elektrischen Lichtbogen zwischen
Leitern zweiter Klasse.
Von W. Biegon von Czudnochowski.
§ I. Ist auch der Lichtbogen an sich eine
ziemlich gut definierbare Entladungsform, so
hängt sein Charakter im einzelnen doch in
sehr hohem Grade von der Beschaffenheit
seiner Elektroden ab. Als nicht Lichtbogen
bildend können nur wenige Stoffe gelten, die
grosse Zahl der Lichtbogenbildner lässt sich
aber, wie ich an anderer Stelle*) näher ausge-
führt habe, in Gruppen einteilen derart, dass die
Glieder jeder Gruppe dem Lichtbogen je einen
besonderen Typus verleihen. Die erste Gruppe,
Elektroden erster Art, bilden alle diejenigen,
welche fast ausschliesslich aus Kohle bestehen,
zur zweiten Gruppe gehören diejenigen Elek-
troden, welche in erheblichen Mengen Metall-
verbindungen enthalten zur Färbung des Bogens
und zur Ökonomieverbesserung (z, B. die sog.
„Effektkohlen"); zu einer dritten Gruppe kommen
wir folgerichtig, wenn wir, um die Vorteile der
envähnten Beimengungen in höchstem Masse
zu erhalten, die Kohle ganz fortlassen. Die
so sich ergebenden Mischungen aus Metall-
verbindungen verschiedener Art, z. B. Magnesia,
Fluorcalcium,Chrom-oder Nickeloxyd (E.Rasch,
1 899) sind aber als Leiter zweiter Klasse nicht
imstande, ohne weiteres durch Berührung mit-
einander zwischen sich einen Lichtbogen ent-
stehen zu lassen, sondern bedürfen einer be-
sonderen, entweder einmalig oder dauernd, er-
wärmend wirkenden Einrichtung, z. B. eines
Hilfslichtbogens zwischen gewöhnlichen Kohle-
stäben. Der Erste, der solche Elektroden
dritter Art ausdrücklich zur Verbesserung der
Ökonomie und zur Färbung des Lichtes an-
wenden wollte, war Jablochkoff (1876)^) und
zwar in einer besonderen Abänderung seiner
,, Kerze", einige bezgl. Beobachtungen machte
Nernst, eingehend bearbeitet ist der Gegen-
stand dann von E. Rasch (D. R.-P. 117 214
und 137788); dem im Fat. 137788 gegebenen
allgemeinen Prinzip derartiger Anordnungen
entspricht die oben erwähnte von Jablochkoff
bereits vollkommen, ihre Umkehrung ist Gegen-
stand des D. R.-P. 138348 (Conradty)»). Der
1) Berichte d. DUch. phys. Ges. 1, 156— 176, 1903. —
Im Auszuge: „Les arcs-flammes ou arcs k efTets", L'eclairage
^lectriqne 85, 344—348, 1903 und L'Elettricitk 22, 602 — 603,
1903, „Gli archi ad effetto".
2) H. Fontaine, Eclairage a l'Electricit^, Paris 1877,
p. 44—46.
3) Eine ganze Reihe von Patenten betrifft Anordnungen,
welche mit den beschriebenen verwandt sind, bei denen aber
der in notmaler Weise gebildete Lichtbogen einen elektro-
lytischen GlUbkörper erhitzt, ohne zwischen zwei solchen
einen Elektrolytbogen zu erzeugen. (Muirhead 1886,
Körting & Mathiesen 1898, 1899, J. A. Fleming 1899,
A. H.innanh 1901 u. A.)
spezifische Wattverbrauch dieser Elektroden ist
verhältnismässig ziemlich gering, das von ihnen
I ausgestrahlte Licht giebt ein diskontinuierlicjies
] Spektrum. Der Lichtbogen zwischen solchen
Elektroden dritter Art erscheint mir nun einer
etwas grösseren Beachtung, als ihm bisher zu
teil geworden, wohl wert, da er in verschiedener
Hinsicht Anlass zu interessanten Betrachtungen
giebt, worüber im nachstehenden einiges ge-
sagt werden soll.
§ 2. Jeder Lichtbogen ist eine Gasentladung,
für deren Charakterisierung ausser der Spannung
Ei und der Stromstärke y noch die in der
Hauptsache ceteris paribus den Widerstand und
damit den Energieverbrauch im Entladungsraum
beeinflussende Länge der Entladungsbeihn im
Gasraum, L, von Bedeutung ist. Die allgemeinen
Beziehungen dieser drei Grössen werden dann
dargestellt durch
y=f5 (£■./:). (I)
Jenachdem wir nun y oder L unveränder-
lich machen, erhalten wir zwei Spezialfälle; der
Zusammenhang zwischen y und ^ flir Z = const
wird dargestellt durch die sog. Charakteristik,
welche — bei denselben Elektroden, also ver-
änderlicher Stromdichte — im Bogen etwa auf-
tretende Änderungen allgemein zu erkennen
I giebt, setzen wir y = consi, so erhalten wir
eine den Zusammenhang zwischen Spannung
' und Bogenlänge darstellende Schaulinie, aus
! deren Verlauf sich ebenfalls mancherlei Schlüsse
ziehen lassen. Man hat nun vielfach versucht,
für diese letztere Beziehung eine Gesetzmässig-
keit aufzufinden, ist aber bisher zu einem be-
, friedigenden Ergebnis nicht gelangt, da man
, einfache Linien, nämlich Gerade, nur in be-
1 stimmten Fällen erhält; es lässt sich aber auch,
' wenn die Abweichungen von einer Geraden
' nicht zu gross sind, allgemein die Beziehung
I benutzen:
; £^a+^^+L{ß+ ^^ = „i + u.L. (2)
I Die Werte der beiden Konstanten m und «
sind demnach von der Stromstärke abhängig.
Die Gültigkeit eines solchen „Gerade-Linien-
Gesetzes" würde andeuten, dass die Verhältnisse
sehr einfach sind, bezw. würde dies voraus-
setzen; dies ist nun bei Anwendung von Ho-
' mogenkohlen und Gleichstrom der Fall und hier-
für ist daher das erwähnte Gesetz vollkommen
' bestätigt gefunden (H. Ayrton). (Bezüglich
des ruhigen Hochspannungwechselstrombogens
zwischen Metallelektroden [Et max = 1200 V.
I y=o,3 — 0,5 Amp.] kommen Ch. Eug. Guye
1 und B. Monasch auf Grund ihrer Versuche zu
, dem Schluss, dass „la relation qui unit le
, voltage et la longueur de l'arc peut ctre re-
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lOO
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
pr^sentöe par une ligne droite, l'intensit^ du
courant demeurant constant" ').) Ist aber z. B.
eine Elektrode eine Dochtkohle, so ist ein Ein-
fluss der Dochtmasse zu erwarten, und man
erhält auch wirklich in diesem Falle keineswegs
Gerade; Versuche mit Wechselstrom in dieser Hin-
sicht liegen bisher nicht vor.^) Beim Lichtbogen
zwischen Leitern zweiter Klasse lassen nun schon
von vornherein die für sein Zustandekommen
notwendig zu erfüllenden Bedingungen es wahr-
scheinlich erscheinen, dass sich bei genauerer
Untersuchung die Verhältnisse als recht ver-
wickelt erweisen, also kein „Gerade-Linien-
Gesetz" ergeben dürflen. Ausführliche Mit-
teilungen über den Gegenstand fehlen leider
bisher so gut wie vollständig; Herr Rasch
giebt') für die Et-L = Linie nur ein, demnach
wohl als typisch anzusehendes, brauchbares Bei-
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spiel für sog. „mittelharte" Elektroden bei Wech-
selstrom, dem folgende Beobachtungen zu Grunde
liegen (aus der betr. Figur entnommen):
Z= 0,1 1,0 1,1 1,2 1,3 1,75 2.5 3.0 3.5 3.6 mm
B6 = 45 53 58 62 6s 70 75 90 100 105 Volt
Sucht man mit Herrn Rasch die Beobach-
tungen durch eine Gerade darzustellen, so findet
man Abweichungen gegen diese biszu + 8,2SProz.
bezw. — 8,62 Proz., was auf beträchtliche Be-
obachtungsfehler schliessen Hesse; ich vermag
aber keinen zwingenden Grund zu erkennen
i) Recberches sur l'arc alteniatif de tres faible intensiti
jaillissant entre ölectrodes m^taniques". Leclairage ^lectrique
84. 305 — 319, 1903. — Vgl. auch B. Monasch, Der elektr.
Lichtbogen bei Gleichstrom und Wechselslrom ; lierlin, J.
Springer, 1904.
2) Die Messungen von Heubach (1892^ bieten nicht ge-
nügend Material.
3| E. T. Z. aa, 155—157, 1901.
dafür, die Beobachtungen nicht so zu verwerten,
wie sie sind, wobei man, wie vorstehende
Figur zeigt, eine Kurve von ganz eigentüm-
lichem Charakter erhält, insofern nach ihr mit
wachsendem L die Spannung erst sehr langsam,
dann bei ~ Z = 1,0 mm sehr rasch ansteigt,
um dann wieder ein langsames und allmählich
zunehmendes Anwachsen zu zeigen, ein Ver-
lauf, wie er übrigens ähnlich mehrfach an Kohle-
Lichtbögen erhalten worden ist (vgl. Voit, Der
elektr. Lichtbogen; Fig. 10, 11 und 29. —
H. Ayrton, The electric arc, fig 45, 46 und
48). Es handelt sich nun um die Frage, ob
und welche Gründe sich dafür angeben
lassen, dass die Annahme eines solchen
Verlaufes der i5"*=«ß(Z,)-Kurven gerecht-
fertigter ist als der einer Geraden.
Die Elektroden müssen zunächst durch Vor-
wärmen erst leitend gemacht werden, d.h. es muss
gewissermassen in ihnen eine Dissoziation her-
vorgerufen werden, welche ihrerseits erst die
Leitung ermöglicht; dies führt zu der weiteren
Annahme, dass ein erheblicher Teil der dauernd
zugefiihrten elektrischen Energie verbraucht wird
allein zur Aufrechterhaltung des Dissoziations-
grades durch Gleicherhaltung der denselben be-
dingenden hohen Temperatur. Zu diesen Vor-
gängen in den Elektroden treten dann noch die
Vorgänge im Gasraum selbst. Die hohe Tempe-
ratur bewirkt wahrscheinlich eine lonenver-
dampfung an der Elektrodenoberfläche, sodann
eine Ionisierung der Gasmasse, endlich dürfte
auch noch die Wirkung des infolge ihrer hohen
Temperatur von den Elektroden ausgestrahlten
kurzwelligen Lichtes von merkbarem Einflüsse
sein.') Das Entstehen eines Lichtbogens zwischen
festen Leitern zweiter Klasse ist also gewisser-
massen gebunden an eine vorherige fremde
Einwirkung auf die den Bogen bildenden Teile,
Elektroden und Gasraum, d. h. eine fremde
Ionisierung. In solchem Falle kann man
nun, wenn Ni die Zahl der pro Zeit und V^o-
lumeneinheit gebildeten, Nm die Zahl der unter
denselben Umständen durch Molisierung (recom-
bination) verschwindenden Ionen, «/ die Zahl
der positiven, «« die der negativen Ionen, ferner
i) Für den Kohlebogen hat unlSngst Hallwachs
(Ann. d. Phys. 13, 38—64, IQ04) eingehend nachgewiesen,
— was allerdings schon H. Hertz festgestellt hatte (Aus-
breitung der elektr. Kraft, 85—86) — dass die lichtelektrisch
wirksame Strahlung ausschliesslich von den leuchtenden
Gasen: dem eigentlichen Bogen ausgesandt wird. Bei dem
„Bogen zwischen Leitern zweiter Klasse" ist der eigentliche
Bogen minimal, es durfte also hier in Anbetracht des l'm-
standes, dass nach E. Rasch die 7'emperatur weit höher als
beim Kohlebogen ist, mit der Möglichkeit gerechnet werden
können, dass die Verhältnisse umgekehrt sind, d. h. dass
beim Elektrolytbogen die hocherhitr.en Elektroden durch ihre
kur/.welligcn Stn-ihlen sich vielleicht gegenseitig liclitclektrHch
beeinflussen.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
loi
Ei die Elektrodenspcinnung J die Stromstärke,
L die Länge des Gasraumes, 6 die Ladung eines
Ions und der Querschnitt des Gasraumes = /
ist, zunächst setzen^):
Nm = — x-npnn= — «•«* (3)
In der Zeiteinheit verschwinden durch Strom-
J
leitung aus der Volumeneinheit und für
den Gleichgewichtszustand ist dann:
7
Ni — x-n^—^ = o .
L-s
(4)
Nimmt man das Spannungsgefälle zwischen
den Elektroden als räumlich konstant an,
E
nämlich = r , und führt man ausserdem noch
die bezüglichen spezifischen lonengeschwindig-
keiten ly und Vn ein, so geht obige Gleichung
in folgende:
und diese für sehr grosse Werte von Ei in-
folge Verschwindens des zweiten Gliedes in
y.Hox^'^'Ni-L-B über. (6)
Hieraus folgt, dass bei konstanter Ionisierung
Ni der Maximalstrom jfmiu dem Elektroden-
abstand proportional ist — bei Ei = cottst —
und dass in der Nähe des Sättigungszustandes
— dem eben Jmax entspricht — y mit zu-
nehmendem Elektrodenabstand wächst,
demnach also eine dünnere Gasstrecke einen
grösseren Widerstand zeigt als eine dickere
(vgl- J. J. Thomson, Entladung der Elektrizität
durch Gase, S. 27); dem würde bei y=const
entsprechen, dass die Spannung nicht der
Länge proportional, sondern bei grösse-
rer Länge relativ zu klein ist. Der kon-
stante Wert von y wird bei bestimmtem Elek-
trodenabstand gerade gleich dem zugehörigen
Sättigungsstrom ymax sein; wird der Elektroden-
abstand (L) dann grösser, so wird nunmehr
das betr. y^ax grösser sein als y. Wir haben es
nun beim Elektrolytbogen in den Versuchen
von Rasch mit einer Wechselstromentladung zu
thun und es wird daher, da die lonengeschwindig-
keit abhängt vom Spannungsgefälle, wenn Et
nicht proportional L, sondern langsamer wächst,
bei einer bestimmten Bogenlänge die Ionen-
geschwind igkeit einen solchen Wert haben, dass
während einer Halbperiode die Ionen nicht mehr
bis zur anderen Elektrode gelangen können;
diese „kritische Bogenlänge" würde in der gra-
phischen Darstellung durch plötzlichen steilen
l) J. J. Thomson, Die Entladung der Elektrizität
durch Gase, 24—48, 1900; J. Stark, die Elektrizität in
Gasen, 43 — 45, 1902.
Anstieg der Schaulinie sich zu erkennen geben.')
Weiter kann dann zu der als bisher allein vor-
handen angenommenen „fremden" Ionisierung
durch das Vorwärmen und die Aufrechterhaltung
der durch dasselbe hervorgebrachten Tempe-
ratur noch eine elektrische Ionisierung infolge
der Spannungserhöhung hinzutreten, welche be-
wirken würde, dass nunmehr infolge der jetzt
vergrösserten Leitfähigkeit des Gasraumes der
Anstieg der Spannung mit wachsendem L wieder
klein wird. Einem solchen Verlauf der Er-
scheinung würde nun eine Kurve von der
Form der beistehend mitgeteilten recht gut
entsprechen; wir hätten dann den Elektrolyt-
bogen als eine gemischt unselbständige Strö-
mung aufzufassen, d. h. eine ursprünglich, weil
durch fremde Ionisierung ermöglicht, rein un-
selbständige, die später in eine teilweise selb-
ständige Strömung übergeht, indem sie dann
selbst durch Schafifung von Ionen zur Leit-
fähigkeit des Gasraumes beiträgt (vgl. hierzu
J. Stark, Elektrizität in Gasen, S. 184). Hier-
aus wäre dann zu folgern, dass man, wenn die
hohe Temperatur der Elektroden auf andere
Weise ganz unabhängig hervorgebracht und
erhalten würde, schon mit sehr geringen
SpannungsdifHerenzen den Bogen müsste er-
und unterhalten können. Welche Einwirkung
dann noch die Vorgänge in den Elektroden
selbst auf die Beziehungen zwischen Spannung
und Bogenlänge haben, und welcher Art diese
Vorgänge sind, entzieht sich vorläufig unserer
Beurteilung; diese Einwirkung ist aber sicher
in den bisherigen Versuchsergebnissen mit ent-
halten, da die gemessene Spannung die Summe
der Spannungen an Elektroden und Bogen ist.
j Nach alledem darf es wohl als' ausgeschlossen
1 angesehen werden, dass die Beziehungen zwi-
I sehen Bogenlänge und Spannung beim Licht-
' bogen zwischen Leitern zweiter Klasse derartig
einfache sind, dass sie sich durch eine Gerade
darstellen lassen; es ist nur zu wünschen, dass
dieser zweifellos sehr interessante Gegenstand
demnächst eingehenderer Untersuchung unter-
zogen werde. ^)
§ 3. Von den besonderen Eigenschaften
i) Wenn die vorstehenden Ausführungen sich als richtig
erweisen sollten, so würde man vielleicht auf diesem Wege
zu einer Bestimmung der lonengeschwindigkeit im Bogen ge-
langen können.
2) Herr Rasch unterscheidet je nach geringem, massigem
oder hohem Kaltwiderstande „weiche", „mittelharte" und
„harte" Elektrolytelektroden, von denen seinen Mitteilungen
zufolge die „mittelharten" allein Aussicht auf Anwendbar-
keit haben; aus den von ihm mitgeteilten Messungen an
„weichen" Elektrodep über die Beziehungen zwischen Ei und
L ist nichts zu entnehmen, wie auch Herr Rasch selbst von
diesen Messungen sagt, dass sie irgendwelche Schlüsse nicht
gestatten, die betr. Elektroden wegen der Neigung,
glOhendflüssigc Brücken zwischen ihren Enden zu
bilden, vielmehr sehr schlcchtcLichtbogenbildncr
sind.
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102
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
eines Lichtbogens hängt nun auch die Möglich- '
keit seiner Verwendung ab, wobei vor allem I
seine Regelungsfähigkeit, d. h. die Vorbeding- [
ungen für Gleicherhaltung seiner elektrischen '
Grössen durch eine ihren unvermeidlichen ^
Schwankungen entsprechende Elektrodenver- j
Schiebung, von Wichtigkeit ist. Eine hierauf
bezügliche Betrachtung darf sich aber nicht auf
den Bogen beschränken, da die zunächst als
konstant anzunehmende E, M. K. der Elek-
trizitätsquelle stets durch Zuleitungen mit ohmi-
schem Widerstände mit den Elektroden ver-
bunden ist (vgl. J. Stark, 1, c, S. 178 — 180).
Eine Vorrichtung, welche die Aufgabe hat,
dauernd selbstthätig einen Bogen von bestimmten
Eigenschaften zu unterhalten, ist eine „Bogen-
lampe"; eine solche muss, da der im wesent-
lichen für J und Et massgebende Widerstand
\\i von der Bogenlänge L abhängt, bei zu
grossem bezw. zu kleinem L die Elektroden
einander nähern, bezw. sie voneinander ent-
fernen. Diese Elektrodenverschiebung besorgt
das Lampen -„Werk" in Abhängigkeit von den
Abweichungen der Lichtbogenkonstanten von
ihren Normal werten; ist L zu gross, so ist
AWi positiv, also Ei zu gross, bei zu kleinem
L ist dagegen AW^ negativ und J zu gross,
diese Veränderungen lassen sich durch Spulen-
kombinationen auf das Werk und damit auf
die Elektroden übertragen. Ist nun für irgend
einen F'all die Neigung der Schaulinie Ei, = ($ (L)
grösser als in einem anderen, so wird in jenem
demselben Bogenlängenunterschied /iL ein grös-
serer Spannungsunterschied AEi entsprechen,
als in diesem, oder umgekehrt in letzterem
einem bestimmten AEt ein grösseres AL als in
ersterem; gleicher prozentualer Widerstands-
änderung wird aber gleiche Spannungsänderung
entsprechen, demnach im ersten Falle eine ge-
ringere absolute Längenänderung als im zweiten.
Bezeichnen wir den unveränderlichen Wider-
stand der Zuleitungen mit W-, , so ist der Ein-
fluss der durch + AL verursachten ^W* auf den
Energieverbrauch im Bogen sehr verschieden,
je nach dem Verhältnis W,: IVt, und zwar ist
für positives AlVi also auch positives AEi die
Energieänderung AAt (in "/o) für:
W^ <Wi AAi negativ,
W,= Wi jAi = o.'
irj> TT* AAi positiv;
von den Energieänderungen hängt aber die
grössere oder geringere Konstanz der Licht-
stärke des Bogens ab, die doch möglichst gross
sein soll, also möglichst kleines AAf verlangt
und um dieses zu erreichen, möglichst kleines
AWi bezw. AL. gestatten.') Es wird demnach
l) Ausgehend von den nach dem Ohmschen Gesetz be-
stebeuden Beziehungen zwischen Spannungen, Widerständen
cet. par. die mechanische Ausfuhrung des t
Werks einer Lampe um so feiner sein iTii
je steiler die £"*== Kurve fiir die benutzte
AEi , dEA
trodenart, je grosser -ry- bezw. . , is
in diesem Falle gleicher Reguliergen aui
eine geringere Elektrodenbewegung entspri^
Es muss also eine Bogenlampe in ihrer
richtung durchaus der Eigenart der fiir sxt.
stimmten Elektroden bezw. des zwischen i
gebildeten Bogens entsprechen; je höher
Spannung des Bogens und je kleiner g^l
zeitig seine Länge, um so geringer miiss
eine bestimmte Regulierempfindlichkeit die
gulierbewegung sein, und um so schwfei
wird die Herstellung eines geeigneten Lam]
mechanismus. Was nun den Bogen zwis<
Leitern zweiter Klasse anbetrifft, so ist zunä
seine Spannung bei kleiner Länge relativ l
hoch^); ferner ist, wenn wir als richtig annehn
was die Figur sagt, stellenweise sehr gr
stellenweise recht klein. Wir würden a
wenn unsere Lampe mit ~ Z^ = i mm breni
grosse Spannungs- bezw. Energieänderung-
kleinem /IZ erhalten, bei /,= r,5 mm dage|
nur geringes AAi, könnten also durch 1
höhung der Normalspannung infolge c
dadurch bewirkten grösseren Bogenlän
über die Schwierigkeit hinwegkomme
dass im Mittel die Spannung mit d
Bogenlänge weit schneller ansteigt a
bei den bisher gebräuchlichen — g
wohnlichen — Bogenlampen') und — imm
vorausgesetzt, dass die ä-.Z.= Kurve die
der Figur dargestellte Form hat — auf gai
gleiche Regulierverhältnisse kommen, wie h
diesen, wobei allerdings die Notwendigkeit ein(
Hilfslichtbogens immerhin noch lästig ist. E;
Übelstand scheint mir aber noch in der Ai
und Stromstärke erhält man ftir konstante Netzspannung (i
durch Differentiation und Einführen der prozentualen Änd(
JE«,
rungen wie loo.- ft- -- ^El> d'* folgenden Gleichungen:
woraus sich obenstehende Beziehungen ergeben.
1) Ausser durch den Abbrand und die dadurch sowie dk
durch Inhomogenität der Elektroden veranlassten Längen-
bezw. Wideistandsänderungen des Bogeos wird seine Koa-
stanz auch noch beeinflusst durch die unvermeidlicnen
Spannungsschwankungen der Stromquelle, die „Netzschwan-
kungen".
2) Die von E. Rasch schon in seiner früheren .Arbeit,
wie auch in seiner „Erwiderung" (Berichte d. dtsch. phys. Ges. 1,
276—286, 1903) vertretene gegenteilige Ansicht beruht auf
Vergleicbung mit einem Gleichstrombogen zwischen 2 Ho-
mogenkohlen, während er selbst Wechselstrom verwandt hat
(s. oben).
3) Bei diesem Vergleiche kommt einzig und allein d'f
Wechselstrombogen zwischen zwei Dochtkohlcn in Betr.icli'.
wie er von Heubach {1892) untersucht
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
'03
hängigkeit des Leitungswiderstandes der Elek-
troden von der Temperatur zu bestehen, was
u. U. .bei Stromschwankungen recht merkliche
Widerstandsänderungen zur Folge haben und
durch diese und deren fernere Rückwirkung
auf die Stromstärke merkbare Inkonstanz des
Lichtes bewirken muss.
Berlin, Dezember 1903.
(Eingegangen 3. Januar 1904.)
Neue Strahlen oder eine neue Emanation.
Von J. J. Taudin Chabot.
Nach einem (späterer Mitteilung vorbehal-
tenen) Versuch über Radioaktivität als etwaige
Begleiterscheinung der Piezoelektrizität, wozu
ich aus dem Würzburger physikalischen Institut
durch liebenswürdiges Entgegenkommen seines
derzeitigen Leiters, des Herrn Professors W.
Wien, die Röntgenschen Quarzstäbchen')
benutzen konnte, entschloss ich mich zu prüfen,
inwiefern Selen, in der Modifikation des licht-
empfindlichen Elektrizitätsleiters, von radio-
aktiven Erscheinungen, speziell solchen, die
sich durch Affizierung der sog. photographischen
Platte bekunden, begleitet sein kann. — Eine
der Pyroelektrizität, welche Piezoelektrizität
durch thermische Deformation bedeutet, ana-
loge Erscheinung hat bekanntlich Korda^) an
Schwefelkrystallen beobachtet, um dann, auf
Grund von ähnlich zu vermutenden Verhält-
nissen beim Selen, eine Erklärung der Licht-
empfindlichkeit dieses Stoffes zu versuchen.
Ich benutzte eine sogenannte „Selenzelle",
Shelford Bidwellscher Bauart'), deren wirk-
same Masse auf Platindraht schön gleichmässig
aufgetragen war. Ihre Lichtempfindlichkeit als
Stromleiterin ist, wie ich mit Hilfe eines Spiegel-
galvanometers in einer besonderen Beobach-
tungsreihe feststellte, und wie wohl kaum anders
möglich, nicht über die ganze Fläche gleich,
insofern der Widerstand nicht proportional mit
der Fortbewegung des messingenen Schieber-
deckels abnimmt; das Maximum liegt, wo die
Schieberöffnung (Spaltbreite) sich von 16 auf
26 mm vergrössert.
Die seit vielen Wochen ganz verdunkelt
gewesene Platin-Selenfläche wurde bei nur
rotem Licht mit einer auf Celluloid aufgetragenen ^
erstarrten Bromsilbergelatine-Emulsion, der ein '
„gelb" und „grün" absorbierender Sensibili-
sator zugesetzt war, bedeckt, zwischen beiden
i) Ann. Pb. u. Ch. 276 (Wied. Ann. 39) 16, 1890.
a) Joum. d. Ph. [2] 8, 231, 1889. I
3) „No. 67" aus der Fabrik P. J. Kipp & Zonen, J. W. |
Giltay opvolger, in Delft. I
ein rechtwinklig umgebogenes Aluminiumstreif-
chen als Vergleichsmarke gelegt und das Ganze
während 48 Stunden wiederum im Dunkeln
aufbewahrt. Sodann wurde in ganz gleicher
Weise, unter Verwendung nur einer neuen
Bromsilbergelatineschicht, der Versuch wieder-
holt, als während 48 Stunden ein Strom von
ca. 1 10 Mikroampere das Selenpräparat passierte;
wiederholte Spannungsbeobachtungen während
der Exposition mittels eines nach 0,2 Volt
Skalenintervallen geeichten Voltmeters (Deprez-
d'Arsonval-Typus) zeigten bis zum Schluss einen
Abfall von noch nicht einem halben Skalenteil
der Beginnspannung (6 Volt). Als Neben-
schluss wirkte der sehr lose aufliegende Alu-
miniumwinkel nicht in merkbarem Masse.
Nach sogenannter Entwicklung der Brom-
silbergelatine-Emulsionen (mit „Adurol") ergaben
sich „Negative", deren „Positive" folgendes
erkennen Hessen:
Im ersten Falle erschienen helle Spuren,
anscheinend Konturen des Aluminiumwinkels,
auf dunkelem Grunde, im zweiten resultierte
die volle dunkle Silhouette des Winkels ohne
Details, auf einem hellen Grunde, mit Andeut-
ungen von noch helleren feinen Querstreifen.
Bei wiederholten Expositionen an der strom-
führenden Selenzelle, dauernd bis 8 Tage (192
Stunden), — und gleichzeitiger Beobachtung
der Absorption durch verschiedene Stoffe (schon
das gewöhnliche schwarze Papier zeichnete
deutliche Silhouetten), — gelang es diese
Streifen kräftiger hervorzubringen: sie ent-
sprechen den parallelen Platindrähten, oder
dem Selen zwischen je zwei solchen, oder,
endlich, den Übergangsstellen, wo die hete-
rogenen Leiter Platin und Selen (nach Shelford
Bidwell ') sind vielleicht Metallselenide, denen
I) Phil. Mag. [5j 20, 178, 1885.
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I04
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
nur Selen im Überschuss sich zugesellte, die
eigentlich wirksamen Faktoren) zusammenstossen
und wohl beim Stromdurchgang Peltiersche po-
sitive und negative Wärme abwechselnd entsteht,
bei verschieden starken Strömen nach von
Quintus Icilius') diesen proportional, nicht
den Quadraten.
Waren nun aber Eisen und Neusilber die zu-
sammenstossenden Leiter (thermoelektrische Na-
del), so wurde die angelegte Bromsilbergelatine-
Emulsion nicht affiziert, wenn während 3 Stunden
ein Strom von 0,07 Ampere die Kontaktstelle
passierte, sei es, dass sich diese erwärmte
(Richtung des positiven Stromes vom Eisen
zum Neusilber), sei es, dass sie sich erkältete
(Richtung des positiven Stromes vom Neusilber
zum Eisen).
Erwärmung, andererseits, zweier Selenstäb-
chen^) allein im Kontakt mit einer AgBr- Gelatine-
schicht in schwarzes Papier gewickelt und licht-
dicht eingeschlossen in eine Schachtel, zeigte bei
nachträglicher Entwicklung gleichzeitig mit einer
ausserhalb des Selenbereichs erwärmten Ver-
gleichsschicht keinen nennenswerten Einfluss
des Selens, indem nicht zu bemerken war, dass
etwa die erstgemeinte Schicht eher „schieierte"
als die andere, mochte auch die Erwärmung
der ersten so weit getrieben sein, dass Selen
an der Bromsilbergelatineschicht haftete. Ebenso-
wenig entstand, wenn zwischen Selen und zu
entwickelnder Schicht während der Erwärmung
ein Streifchen Kupferblech sich befand, eine
Silhouette desselben, noch auch brachte Er-
wärmung eines Platindrahts in gleicher Weise
in Kontakt mit der ^f'-^^-Gelatine eine ent-
wickelbare Bildspur.
Fortgesetzte Variation der Versuche lenkte
schliesslich die Arbeit in eine neue Bahn, wes-
halb weiteres eine zweite Mitteilung berichten
soll. Es zeigte sich nämlich, dass auch die
Rückseite der platindrahtbewickelten Plaquette
die Bromsilbergelatine zu afHzieren vermochte,
indem hier ebenfalls von zwischengelegten
Vergleichsmarken dunkle Silhouetten auf hellem
Grunde (ein „Positiv") erzielt wurden. Die
notwendige Dauer einer jeden Exposition lässt
leider die Untersuchung nur langsam fort-
schreiten.
Ob das Ergebnis die Aussendung von
Strahlen beweist, oder das Vorkommen einer
Emanation (bezw. etwa das Hinaustreten einzel-
ner Elektronen durch die Oberfläche der Leiter)
bleibt zu entscheiden.
1) Ann. Ph. u. Ch. 108 (Pogg. Ann. 89) 377, 1853.
2) Ebenfalls von der Firma P. J. Kipp & Zonen bezogen.
Degerloch (Wttbg.), 18. Dez. 1903.
(Eingegangen 2S. Dezember 1903.)
Ober das elektrische Nachleuchten und über
die Wirkung des Radiums auf dasselbe.
Von J. Borgmann.
Ich habe schon in dieser Zeitschrift mitge-
teilt, dass die von mir benutzten langen Röhren,
welche axial eingeschmolzene dünne Platindrähte
enthalten, zur Beobachtung des elektrischen Nach-
leuchtens sehr geeignet sind. Beobachtungen,
welche ' ich seiüier bei sehr regem Anteil des
Herrn A. P. Afanassieff angestellt habe,
haben einige neue Resultate ergeben, worüber
ich im folgenden Bericht erstatte.
Die Röhre, welche auf isolierenden Stützen
gelagert ist, wird bis auf wenige Hundertstel
Millimeter evaJcuiert. Der Draht in der Röhre
wird mit einem Induktorpol verbunden. (Ein
Induktorium, welches 3 cm lange Funken liefert,
genügt vollkommen; es wurde von 2 Akkumu-
latoren gespeist.) Der zweite Induktorpol war
geerdet; beide Induktorpole waren durch eine
Funkenstrecke verbunden.
1. Die Richtung des Primärstromes im In-
duktor ist diejenige, bei welcher der mit der
evakuierten Röhre verbundene Induktorpol po-
sitiv ist. Nach dem Aufhören der Wirkung
des Induktoriums beobachtet man in der Röhre
während 3 — 5 Minuten Aufleuchten, welches an
verschiedenen Stellen eintritt. Dieses nur einige
Augenblicke dauernde Leuchten des Gases ist
ziemlich schwach.
2. Berührt man, während das Induktorium
im Gange ist, die Röhre mit der Hand oder
mit einem geerdeten Draht (dadurch wird die
Intensität des Leuchtens an der berührten Stelle
j vergrössert), so gewinnt das nach dem Ausser-
, gangsetzen des Induktoriums beobachtete Auf-
I leuchten an Intensität, und kann während viel
! längerer Zeit beobachtet werden. Berührt man
jetzt die Röhre mit der Hand, oder mit einem
geerdeten Draht, so leuchtet das Gas in der
I Röhre in seiner ganzen Masse hell auf. Man
kann die Röhre mehreremal mit der Hand oder
I einem geerdeten Drahtringe abreiben, und trotz-
dem wird jede neue Berührung ein Aufleuchten
des Gases zur Folge haben. Dieselbe Erschein-
! ung beobachtet man, wenn man auf die Röhre
' bläst.
i 3. Berührt man während der Wirkung des
, Induktoriums, sei es auch nur auf einen Moment,
die Röhre mit der Hand und stellt man, nachdem
das Induktorium zu wirken aufgehört hat, eine
Kapsel mit Radiumbromid unter dieselbe, so
erscheint in der Röhre ein Leuchten, welches
I den Draht in der Röhre wie ein Glorienschein
umringt. Das Leuchten dauert ununterbrochen
' 15 — 20 Minuten fort. Ausser diesem Leuchten
beobachtet man ein periodisches, nur auf Augen-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
lOS
blicke auftretendes Aufleuchten in verschiedenen
Teilen der Röhre. Bei näherem Betrachten er-
scheint das Leuchten rings um den Draht seinem
Charakter nach dem Leuchten des Crookes-
schen Spintariskops sehr ähnlich. Entfernt man
das Radium, so verschwindet das Leuchten.
Nähert man das Radium von neuem, so setzt
es wieder ein. 25 mg Radiumbromid, über
welche ich verfugte, verursachten das Leuchten
der Röhre sogar in dem Falle, wenn die Ent-
fernung des Radiums von der Röhre ca. i m
betrug. Die beobachtete Erscheinung erinnert
lebhaft an das Nordlicht oder an ein fortwäh-
rendes Wetterleuchten. Während das Radium
sich in der Nähe der Röhre befindet, verursacht
ein Berühren der letzteren mit der Hand oder
einem geerdeten Draht oder sogar ein einfaches
Anhauchen ein Aufleuchten des Gases in der
Röhre.
4. Befindet sich das Radium während der Wir-
kung des Induktoriums in der Nähe der Röhre, so
vergrössert dies merklich die Intensität und Dauer
des Nachleuchtens. In diesem Falle beobachtet
man alle Erscheinungen, welche unter 3. be-
schrieben sind, sogar ohne Berührung der Röhre
während der Wirkung des Induktoriums, obgleich
in etwas schwächerem Grade.
Unter anderem beobachtete ich die Erschein-
ungen in einer Röhre, welche erst mit Luft
und dann mit Kohlensäure gefüllt war. Es
schien mir, dass das Leuchten in der letzteren
intensiver war.
5. Der Draht der Röhre war mit dem nega-
tiven Induktorpol verbunden. Während der
Wirkung des Induktoriums beobachtet man eine
Phosphoreszenz der ganzen Oberfläche des
Glases der Röhre. Nach Aufhören der Wirk-
ung des Induktoriums dauert die Phosphores-
zenz eine sehr kurze Zeit fort.
6. Nähert man in diesem Falle die Radium-
bromidkapsel der Röhre, nachdem das Induk-
torium schon zu wirken aufgehört hat, so gewinnt
die Phosphoreszenz erstens an Intensität und zwei-
tens dauert sie eine viel längere Zeit. Entfernt
man, das Radium, so erlischt die Phosphoreszenz
vollständig, nähert man von neuem die Kapsel,
so setzt die Phosphoreszenz von neuem ein.
Radium vergrössert also die Intensität
und die Dauer der Phosphoreszenz des
Glases, welche durch die negativen Ionen
bewirkt ist. Befindet sich das Radium in der
Nähe der Röhre, so beobachtet man gleichfalls
momentweises Aufleuchten verschiedener Teile
der Röhre, jedoch in schwächerem Grade, als
bei positiver intermittierender Elektrisierung des
Drahtes.
7. Die im vorigen Absatz beschriebenen Er-
scheinungen gewinnen an Kraft und Intensität,
wenn man die Röhre während der Wirkung des
Induktoriums mit der Hand berührt und da-
durch den negativen lonenstrom verstärkt.
Es war von Interesse den Verlauf der obigen
Erscheinungen bei sehr niedriger Temperatur,
und zwar bei der Temperatur der flüssigen
Luft zu beobachten. Zu diesem Zwecke
wurde ein Gefäss, welches einem Thermpmeter
mit weitem cylindrischen Reservoir gleicht, her-
gestellt. In diesem Gefäss verlief axial ein
dicker Aluminiumdraht. Das Gefäss wurde bis
zum selben Luftdruck, wie die Röhre evakuiert.
Die darin beobachteten Erscheinungen erwiesen
sich als höchst interessant.
8. Bei Zimmertemperatur waren die Er-
scheinungen im Gefäss selbstverständlich ganz
dieselben wie in der Röhre. War der Draht
des Gefässes mit dem negativen Induktorpole
verbunden, so phosphoreszierte das Gefäss in
blauer Farbe. Nach Aufhören der Wirkung
des Induktoriums erlosch die Phosphoreszenz
sehr schnell.
9. Befand sich das Gefäss in flüssiger Luft
und war der Draht des Gefässes mit dem nega-
tiven Induktorpol verbunden, so phosphores-
zierte das Glas sehr stark. Die Phosphoreszenz
wurde noch intensiver, wenn man dasDewarsche
Vakuumgefäss mit der Hand berührte und da-
durch den negativen lonenstrom beförderte. Nach
Aufhören der Wirkung des Induktoriums fuhr
das Glas des Gefässes fort hell zu phosphores-
zieren. Die Phosphoreszenz wurde nur sehr
langsam ' schwächer. Bei genügender Ab-
schwächung der Intensität der Phosphoreszenz
vergrösserte das Nähern von Radium die Phos-
phoreszenz merklich.
10. Die Phosphoreszenz des Glases dauerte
auch nach Herausnehmen des Gefässes aus der
flüssigen Luft fort, selbst wenn das Gefäss
Zimmertemperatur angenommen hatte. Das
Annähern der Kapsel mit Radiumbromid ver-
stärkt jedesmal die Phosphoreszenz. Bei Be-
rühren des Gefässes mit der Hand leuchtet das
Gas in ihm aul
1 1 . Das Gefäss wird bei Zimmertemperatur
der Entladung des Indukjors ausgesetzt. (Der
Draht ist mit dem negativen Induktorpol ver-
bunden.) Das Glas beginnt zu leuchten und
nach Aufhören der Wirkung des Induktors setzt
die Phosphoreszenz fort. In diesem Zustand
wird das Gefäss in flüssige Luft gebracht. Beim
Einsenken in die flüssige Luft entsteht Phos-
phoreszenz auf verschiedenen Stellen der Ober-
fläche des Glases und bald darauf, wenn das
Gefäss die Temperatur der flüssigen Luft an-
genommen hat, erlischt die Phosphoreszenz.
Nimmt man nun das Gefäss aus der flüssigen
Luft, so beobachtet man von neuem ein helles
intensives Aufleuchten der Oberfläche des Glases
de^ Gefässes und auch des Gases in demselben.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
Nähert man die Hand dem aus der flüssigen
Luft gehobenen Gefasse, d. h. erwärmt man
dasselbe, so wird ein solches Aufleuchten sofort
hervorgerufen. Die obigen Erscheinungen kann
man mehrere Male wiederholen, indem man das
Gefäss abwechselnd in die flüssige Luft senkt
und aus derselben heraushebt.
12. Das Gefäss wurde bei der Temperatur
der flüssigen Luft einer negativen intermittieren-
den Elektrisierung durch das Induktorium unter-
worfen. Dann wurde das Induktorium ausser
Gang gesetzt und das Gefäss in der flüssigen
Luft gelassen. Nach einer ziemlich langen
Zeit erlosch die Phosphoreszenz fast gänzlich.
Dann wurde das Gefäss aus der flüssigen
Luft gehoben; die Phosphoreszenz nahm
allmählich an Intensität zu und wurde
schliesslich ziemlich hell. Das Gefäss
wurde wieder in flüssige Luft versenkt;
die Phosphoreszenz verschwand von
neuem fast gänzlich. Das Gewiss wurde
herausgehoben: die Phosphoreszenz wurde wieder
ziemlich hell. So konnte man die Intensität
der Phosphoreszenz mehreremal verändern. Die
hier beschriebene Erscheinung erinnert an die
Experimente von Curie mit der Kondensation
der Emanation des Radiums.
In Anbetracht dessen wäre vielleicht der
Gedanke nicht unwahrscheinlich, dass unter dem
Einflüsse der elektrischen Erregung die Atome
des Drahtes in der evakuierten Röhre gleich-
sam in einen Zustand des Zerfalles, , der Des-
agregation verfallen, vielleicht ähnlich dem,, in
welchem sich die Atome des Radiums fort-
während befinden, so dass dieser Draht ausser
den positiven und negativen Ionen noch ein
Etwas von sich giebt, welches vielleicht der
Emanation des Thorium und Radium ähnelt,
und sich bei sehr niedrigen Temperaturen kon-
densiert.
Physik. Institut d. Petersburger Universität,
den II. /24. Dezember 1903.
(Eingegangen 31. Dezember 1903.)
Über Elektrizitätszerstreuung in der freien
Luft I
Von P. Bonifaz Zölss. ,
In der Zeit vom 6. Dezember 1901 bis
30. April 1903 wurde vom Herrn Stemwarte-
direktor P. Franz Schwab in Kremsmünster ,
ein reiches luftelektrisches Beobachtungsmaterial, j
das eine fortlaufende Reihe von 2867 Messungen ;
der Elektrizitätszerstreuung in der freien Luft
umiasst, gesammelt. Die Beobachtungen wurden '
mit einem Elster- und Geitelschen Zerstreuungs- '
apparat an einem Fenster des II. Stockwerkes ,
der Sternwarte, ii,6m über dem Erdboden,
ausgeführt. Der .Schutzcylinder wurde steti
beibehalten. Ausser den regelmässigen Mittags-
beobachtungen, die täglich in der Zeit von
II bis i*" vorgenommen wurden, liegt noch
eine längere Reihe von stündlichen Messungen
vor, die hauptsächlich in die Wintermonate
1902/3 fallen und zur Bestimmung der täg-
lichen Periode der Zerstreuung dienen.
Im folgenden sollen die Resultate dieser
Beobachtungen, die ich an anderer Stelle'!
ausfuhrlicher behandelt habe, kurz mitgeteilt
werden.
Das aus 659 Mittagsbeobachtungen ge-
bildete Jahresmittel der Elektrizitätszerstreuung
beträgt 1,32 und stimmt mit dem von Elster
und Geitel') für Wolfenbüttel gefundenen
Werte (1,33) nahezu vollständig überein. Die
Extreme der beobachteten Einzelwerte sind
5,83 (bei Föhn) und 0,14 (bei Nebel).
Die jährliche Schwankung zeigt eine
Amplitude von 57 Proz. des Mittelwertes; das
Maximum liegt für positive Zerstreuung im
April, für negative im Juni, das Minimum liegt
für beide Arten der Elektrizität im Januar.
Der tägliche Verlauf der Zerstreuung ist
in der folgenden Tabelle I gegeben.
Die meisten Beobachtungen fallen auf die
Tagesstunden von O'a bis g*"/; die Nacht-
beobachtungen wurden nur hie und da aus-
geführt und dienen bloss zu einer ungefähren
Orientierung über den nächtlichen Verlauf der
Zerstreuung. Die Zahlen für q sind die Quo-
tienten der Gesamtmittel von a— und a^.
Die Zerstreuung zeigt sonach in den Winter-
monaten eine doppelte tägliche Periode; das
Hauptmaximum liegt in den ersten Nachmittags-
stunden, das sekundäre Maximum in den Nacht-
stunden. Die beiden Minima, die im Gesamt-
mittel zwischen & und 7'' früh und 7 — S"" abends
liegen, scheinen in den einzelnen Monaten ihre
Laige je nach der Zeit des Sonnenaufganges
und Sonnenunterganges zu ändern; im allge-
meinen kann man sagen, sie treten um Sonnen-
aufgang und etwas nach Sonnenuntergang ein.
Ein Vergleich der Beobachtungen mit den
gleichzeitig herrschenden Luftbewegungen zeigt,
dass jene Tage, an welchen ein starkes Nacht-
maximum der Zerstreuung beobachtet wurde,
auch ein starkes Nachtmaximum der Windstärke
aufweisen, so dass ein kausaler Zusammenhang
zwischen beiden Erscheinungen naheliegt.
In den Sommermonaten 1903 wurden mehr-
mals bei günstigster Witterung und Windstille
24stündige Beobachtungen gemacht; dieselben
ergaben eine der Hauptsache nach einfache
tägliche Periode mit einem Maximum um iV
i) Wiener Berichte 1903, S. II 17.
2) Elster und Gcitel, Wiener Berichte 190a, S. 950.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
107
Tabelle I.
Vormittag ...,...< a-|-
?
("-
Nachmittag ' a-{-
I 1,08
0,8z
1.33
1,14
1-19
2h
I.3I
1,14
i.iS
3^ ! 4'»
1,10 ; —
0,96 —
1.14 —
1,28 1,13
1,08 , 0,94
1,19 ' 1,20
5h_ ;
0,90 I
0.7S I
i,ao j
1,02 '
0,8s 1
1,20 '
6h
0,74 i
0,71
1,04
0,89 I
0,77 I
1,16
7h
0,7a
0,61
1,18
0.79
0,6s
1,22
8h
0,81
0,73
1,11
0,78
0,61
1,28
9h I loh ' Ilh I 12h
1,24
1,06
1,17
0,98
0,76
0,8^
1.13
0,90
1,29
0,75
0,63
1,23
1,03
0,81
I.2S
«.33
1,16
«.«9
1,27
MS
Tabelle II.
12— ih I— 2h 2— 3h I 3— 4h 4— 5h 5— 6h 6 — 7h 7— 8h 8— 9h , 9— 10h 10— Ilh II — 12h
Vormittag
Nachmittag
in
9
\ in
83
1,33
141
76
1.23
147
73
I,20
'47
75
1,24
141
1.19
8S
1,36
•38
1,12
102
I.3S
»45
1,21
118
1.32
155
1.30
123
1,40
147
1,35
«35
1,36
«33
1,28
139
1,29
121
1,27 1,26
138 136
1,27 —
109 94
und einem Minimum in den ersten Morgen-
stunden.
In weitaus den meisten Fällen ist die nega-
tive Zerstreuung grösser als die positive. Der
Quotient der Jahresmittel von a- und «+ ist
1,18; die Extreme der beobachteten Einzelwerte
von q sind 0,31 und 8,25. Während der
Sommermonate ist q im Durchschnitt kleiner
als im Winter.
Der tägliche Verlauf von q schwankt sehr
stark, besonders in den Einzelwerten. Auch
die in der Tabelle I gegebenen Quotienten der
Mittelwerte von a- und «+ lassen eine regel-
mässige tägliche Periode von q nicht mit
Sicherheit erkennen.
Greift man jedoch aus allen Beobachtungen
jene von ungestörten, niederschlagsfreien Tagen
heraus — ich thue dies nachträglich nach dem
Beispiele der unterdessen erschienenen Arbeit
von A. Gockel') — , so erhält man die folgende
aus 515 Beobachtungspaaren abgeleitete Ta-
belle II, in der q nicht wie früher der Quotient
der Mittelwerte von a- und «+ ist, sondern
der Mittelwert» der Quotienten q selbst. Dabei
wurden die extrem hohen Werte von q, die
Potentialgefälle:
50-75
7S— 100
100—125
125—150
«SO— «75
2a-
«.«4
«,«3
«.«9
1.28
'.54
Um den Einfluss des Potentialgefälles auf
die Zerstreuung weiter zu prüfen, wurden
auch auf der obersten Plattform der Sternwarte
(50 m über dem Erdboden) Zerstreuungs-
messungen ausgefiihrt, die bei einem oben
herrschenden Potentialgefälle von ca. 500 Vlm
einen aus 47 Beobachtungspaaren abgeleiteten
Mittelwert q = 1,85 ergaben. Wie der Ver-
gleich mit den Beobachtungen am gewöhnlichen
1) A. Gockel, diese Zeitschrift 4, 871, 1903.
grösser als 4,00 sind, als zu stark störend aus-
geschieden. Zum Vergleich sind auch die Mittel-
werte des Potentialgefälles für heitere oder
wenigstens niederschlagsfreie Wintertage in
V\m, reduziert auf die Ebene, beigefiigt.
Aus Tabelle II ist zu entnehmen, dass q an
ungestörten Tagen eine deutliche doppelte täg-
liche Periode hat, die mit dem täglichen Ver-
laufe des Potentialgefälles in ganz auffallender
Weise übereinstimmt.') Die Maxima liegen
zwischen 8 und 9*"«, und zwischen 7 und S*"/,
das Hauptminimum ca. 5** fiiih, ein sekundäres
Minimum in den ersten Nachmittagsstunden.
Dabei aber muss betont werden, dass dieser
regelmässige Verlauf sich hauptsächlich in den
Mittelwerten zeigt, während die Einzelwerte
oft sehr stark schwanken. — Wiederholt finden
sich sprunghaft auftretende extrem hohe Werte
von q, besonders in den Morgen- und Abend-
stunden, ohne dass die übrigen gleichzeitigen
meteorologischen Elemente eine bestimmte Ur-
sache dieser Erscheinung erkennen Hessen.
Ein Vergleich von q mit dem gleichzeitig
beobachteten Potentialgefälle ergab, dass q mit
dem Potentialgefälle zunimmt.
175—200
1,42
Standort des Apparates zeigt, wird die Steige-
rung von q durch ein Ansteigen von a- bei
konstant bleibendem a-f. verursacht.
Bei negativem Potentialgefalle ist q gewöhn-
lich kleiner als i; dies ist besonders der Fall
während des Fallens von Niederschlägen, die
von. negativem Potentialgefälle begleitet sind ;
Niederschläge mit positivem Fotentialgefalle be-
wirken ein bedeutendes Ansteigen von q. An
1) Vgl. A. Gockel, l. c.
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io8
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
nebeligen Tagen ist die Zerstreuung beider
Arten der Elektrizität, besonders aber der
positiven sehr gering, q daher hoch (Mittel
1,51). — Einige Beobachtungen im Keller der
Sternwarte ergeben ein bedeutendes Über-
wiegen der positiven Zerstreuung, also eine
stärkere negative Ionisierung der Kellerluft.
Was umgekehrt den Einfluss der Zerstreuung
auf das Potentialgefälle anbelangt, so zeigt sich,
dass das Potentialgefälle mit zunehmender Zer-
streuung abnimmt und sich asymptotisch einem
unteren Grenzwerte nähert, der ungefähr durch
die an heiteren Sommertagen beobachteten
Werte des Potentialgefälles gegeben ist; ein
Absinken des Potentialgefälles unter diese
untere Grenze kann nicht mehr dem Einfluss
der Elektrizitätszerstreuung zugeschrieben wer-
den. Der Zusammenhang kommt jedoch haupt-
sächlich erst in den Mittelwerten zum Aus-
druck, die wir im folgenden wiedergeben.
Zerstreuung Potentialgefalle
V\m
0,00 — 0,25 190
0,26 — 0,50 164
0,51—0,75 132
0,76 — 1,00 III
1,01 — 1,25 98
1,26—1,50 93
1,51 — 1,75 99
1,76 — 2,00 84
2,01—2,25 82
2,26 — 2,50 82
über 2,50 68
Da Kremsmünster auch eine meteorologische
und erdmagnetische Station ist, bot sich die
Gelegenheit, die Elektrizitätszerstreuung mit
allen übrigen meteorologischen Elementen zu
vergleichen. Die Resultate dieses Vergleiches
sind kurz die folgenden:
Die Elektrizitätszerstreuung zeigt eine weit-
gehende Abhängigkeit von der Windgeschwin-
digkeit; einer Zunahme der Windgeschwindigkeit
um I km pro Stunde entspricht bei mittlerer
Windstärke im Durchschnitt eine vierprozentige
Steigerung der Zerstreuungswerte. Dieser aus-
giebige Einfluss der Windstärke ergiebt sich
nicht etwa erst bei der Mittelbildung, sondern
ist in der Regel schon aus den Einzel-
beobachtungen ersichtlich, so dass man an
Tagen mit heftigen Luftbewegungen mit ziem-
licher Sicherheit hohe Zerstreuungswerte er-
warten kann. Bei föhnartigem Wind wurden
ungewöhnlich hohe Werte gefunden. Ein Ein-
fluss der Windrichtung erscheint nicht wahr-
scheinlich; ebenso konnte ein Zusammenhang
der Zerstreuung mit dem Barometerstand nicht
konstatiert werden.
Im allgemeinen ist die Zerstreuung um so
grösser, je reiner und durchsichtiger die Luft
ist; doch wird diese Beziehung sehr häufig
durch andere Einflüsse, besonders die Wind-
geschwindigkeit, überwogen. Sehr starke Luft-
trübung ist jedoch stets von durchgreifender
Wirkung.
Unverkennbar ist die Beziehung der Elek-
trizitätszerstreuung zur Sonnenstrahlung. Die
Zerstreuung ist an sonnigen Tagen grösser als an
bewölkten und wächst mit wachsender photo-
chemischer und thermischer Strahlung.
Auf denselben Zusammenhang weist auch
der deutliche Gang der Zerstreuung mit der
Temperatur hin. Nach einer aus 1422 Einzel-
beobachtungen abgeleiteten Tabelle ist die Zu-
nahme der Zerstreuung mit der Temperatur
angenähert linear. Als eine weitere Folge
dieses Zusammenhanges könnte es auch ange-
sehen werden, dass sich im Durchschnitt um
so grössere Zerstreuungswerte ergeben, je
grösser der Dampfdruck und je geringer die
relative Feuchtigkeit ist.
Eine auffallende Beziehung zeigt sich zwi-
schen der Zerstreuung und den Amplituden
der täglichen Schwankungen der erdmagnetischen
Deklination, wie die folgenden Zahlen erkennen
lassen :
Amplitude in Bogenmiouten Zerstreuung
0,00 — 1,00 0,82
1,01—2,00 1,15
2,01—3,00 1,15
3,01—4,00 1,20
4,01—5,00 1,39
5,01 — 6,00 1,41
6,oi — 7,00 1,49
über 7,00 1,53
Der in diesen Zahlen zum Ausdruck koni-
. mende parallele Verlauf der beiden Elemente
' scheint auf Vertikalströme als die Ursache
der täglichen Deklinationsschwankungen hin-
I zudeuten; gleichwohl könnte auch die Sonnen-
strahlung die gemeinsame primäre Ursache
I beider Variationen sein.
Die jährliche Variation der Amplituden
, der täglichen Deklinationsschwankungen und
I die jährliche Periode der Zerstreuung sind
identisch und auch die tägliche Periode der
Zerstreuung und der erdmagnetischen Dekli-
' nation zeigen nicht geringe Ähnlichkeiten.
Zwischen erdmagnetischer Intensität und
Luftelektrizität konnte eine einfache Beziehung
nicht bemerkt werden.
Wien, Januar 1904.
(Eingegangen 5. J.inu.ir 1904.)
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
109
Kann sich ein Elektron mit Lichtgeschwindig-
keit bewegenP
(Vorläufige Mitteilung; Fortsetzung der Mitteilung
in Jahrgang 4, 848, 1903.)
Von P. Hertz.
Setzt man in den Formeln, die für die
Energie') und den Impuls •') eines von jeher
stationär bewegten Elektrons gelten, die Ge-
-schwindigkeit des Elektrons gleich der des Lich-
tes, so findet man, dass diese Grössen unendlich
werden. Stationäre Bewegung eines Elek-
trons mit Lichtgeschwindigkeit ist also
unmöglich. Das schliesst aber nicht aus, dass
ein Elektron in anderer Weise die Lichtge-
schwindigkeit erreichen kann. Im folgenden
soll an einem Beispiele gezeigt werden, dass in
der Tat diese Möglichkeit vorliegt. Wir werden
finden, dass eine endliche Kraft ausreicht,
um ein Elektron plötzlich aus der Ruhe
heraus mit Lichtgeschwindigkeit fortzu-
schleudern und eine endliche Zeit in
dieser zu erhalten. Doch wird sich dieser
Fall als Spezialfall eines allgemeineren darstellen
lassen, der zunächst besprochen werden soll
und der in unmittelbarem Zusammenhange mit
meiner vorigen Mitteilung steht.
In dieser wurde die Energie- und Impuls-
strahlung eines springenden Elektrons behandelt.
Wir wollen jetzt die Vorgänge bei einem Ge-
schwindigkeitssprunge näher betrachten.
Man könnte versucht sein, nach Analogie
der Mechanik anzunehmen, dass eine solche
Geschwindigkeitsunstetigkeit von einer momentan
wirkenden unendlichen Kraft hervorgerufen wird.
So verhält es sich hier aber nicht. Der Ge-
schwindigkeitssprung giebt nämlich Veranlassung
zur Bildung einer Wellenzone von der Breite
2 a des Elektronendurchmessers, die mit der
Geschwindigkeit c des Lichtes in den Äther
hinaus eilt. Völlig ausgebildet hat sich die
Welle erst zur Zeit nach dem Stosse. Die
c
Gegenkraft der Welle muss durch eine äussere
Kraft K aufgehoben werden, damit die im Ge-
schwindigkeitssprung erworbene Geschwindigkeit
vom Elektron weiter behauptet werden kann.
la
Zur Zeit : nach dem Stosse, unter q die
c-^q
Geschwindigkeit des Elektrons nach dem Sprunge
verstanden, ist die Welle zum Teil über das Elek-
tron weggeglitten. Von jetzt an befolgt die Kraft
K ein anderes Gesetz. Aber erst zur Zeit >
c—q
wenn die Wellenzone ganz über das Elektron
hinweggeglitten ist, ist keine Kraft mehr zur
Erhaltung der Bewegung erforderlich. Denn
im Innern der Wellenzone entspricht das Feld
ganz dem Felde eines stationär bewegten Elek-
trons, und in einem solchen bedarf es keiner
Kraft, um die Bahngeschwindigkeit des Elektrons
zu erhalten.') Der ganze Vorgang spielt sich
also innerhalb der im allgemeinen sehr kurzen
1(1
Zeit ab und die Kraft ist nicht momentan
c—q
und nicht unendlich anzunehmen. Zunächst
kann man nun nach dem Zeitintegral der Kraft
I
1) G. F. Searle, Phil. Mag. (5) 44. S. 340. 1897.
2) M. Abraham, Ann. i[. Phys. 10, 147, 1903.
K(/f
I fragen. Diese Frage wurde durch meine vorige
Untersuchung beantwortet. Da nach Herrn
M. Abraham^) A'= , ist, wo G die Be-
ar
wegungsgrösse bedeutet, so hat das obige Inte-
gral den Wert G^ + G^^ — G^. Die Formeln
für diese Grössen findet man bei Herrn M.
Abraham*) und in meiner erwähnten Mit-
teilung.'')
Es erscheint aber wünschenswert, die Kraft
K selbst zu kennen. Indem wir der grösseren
Einfachheit halber die Geschwindigkeit vor
dem Sprunge = o setzen, gelangen wir zur
folgenden Aufgabe:
Ein Elektron soll für Zeiten i<io
ruhen, für Zeiten t '> o die Geschwin-
digkeit q besitzen, wo q kleiner als
die Lichtgeschwindigkeit sei. Wie muss
während der Zeit o bis die Kraft
c — q
K als Funktion der Zeit t angenommen
werden, damit der Geschwindigkeits-
sprung hervor gebracht, und die Geschwin-
digkeit aufrecht erhalten werden kann?
§ I. Die Methode.
j Zur Berechnung der Kraft K müssen wir
die Feldstärken in der Welle für die Zeit be-
rechnen, wo diese sich noch nicht vom Elektron
losgelöst hat. Dieser Weg würde aber zu einer
höchst verwickelten Rechnung fiihren; denn die
' Ausdrücke für die Feldstärken in der Welle
j sind von bedeutend komplizierterer Bauart, wenn
I diese sich noch in, der Nähe des Elektrons be-
' findet, als wenn sie bereits in unendlicher Ent-
I fernung ihre endgültige Form angenommen hat.
I Es ist also eine Methode zu suchen, mittels
I deren man die Kenntnis des nahen Feldes um-
' gehen kann und nur im Unendlichen zu ope-
rieren braucht Eine solche werde im folgenden
I gegeben.
I i) M. Abraham, 1. c. S. 162.
I 2J 1. c. Fonnel Vlla.
I 3) 1. c. Formel iSa.
I 4) Formel 3 und 3 a.
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IIO
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
Aus Gründen der Symmetrie weist die Kraft
parallel der Bewegungsrichtung. An Stelle der
Kraft K wollen wir nun zunächst die Energie IC
als Funktion der Zeit / darzustellen suchen.
Damit haben wir dann auch unser Problem ge-
löst, da nach dem Energieprinzip
iK^
dW
dt
(0
ist.')
Diese Gleichung ist uns von doppeltem
Nutzen. Erstens gestattet sie nämlich, wenn li'
als Funktion von / gegeben ist, K als Funktion
von / zu berechnen, zweitens ziehen wir einen
wichtigen Schluss aus ihr. Wir können in ihr
q = 0 setzen und finden, dass dann =0
dt
wird. Also gilt der Satz:
Wenn ein Elektron mit ganz belie-
biger Vorgeschichte plötzlich gehemmt 1
wird, so bleibt vom Augenblick der
Hemmung an die Gesamtenergie er-
halten.^)
Diesen Satz wenden wir auf unser Problem 1
an. Gesucht wird die zur Zeit / vorhandene 1
Energie W{t). Wir denken uns nun den Vor-
gang abgeändert und das Elektron zur <
Zeit /, statt weiter bewegt, plötzlich ge- ,
hemmt. Unserm Satze zufolge wird vom
Augenblicke der Hemmung an die Energie er-
halten und bleibt immer = H^(/). Warten wir
noch eine hinreichend grosse Zeit T nach der
Hemmung, so lässt sich der abgeänderte Vor-
gang nach den Formeln flir die Strahlung dis-
kutieren. Zur Zeit T besteht die Energie aus
der elektrostatischen des ruhenden Elektrons
und der ausgestrahlten Energie. Die Summe
der beiden Energien ergiebt die Energie vor
der Hemmung und diese ist wiederum gleich
der gesuchten Energie W{t).
Die beim abgeänderten Vorgang ausgestrahlte
Energie hat ihren Sitz in zwei Wellenzonen,
die sich überdecken können. Als erste Wellen-
zone wollen wir die zur Zeit o durch die Fort-
schleuderung, als zweite die zur Zeit / durch
die Hemmung entstandene bezeichnen. Die
Mittelpunkte der beiden Wellenerregungen haben
die Entfernung qt. Wir nehmen T so gross
an, dass die Radien der Zonen gross gegen
ihre Breiten sind. Man braucht jetzt nur die
Feldstärken in den beiden Zonen zu berechnen,
diese zusammenzusetzen und hieraus die Energie
der Strahlung zu berechnen, um zur Lösung
der gestellten Aufgabe zu gelangen.
Es versteht sich von selbst, dass die ange-
gebene Methode anwendbar bleibt, wenn für
t) M. Abraham, 1. c. Formel 6.
2) Vergl. auch die Formel 5 der vorigen Mitteilung.
einen beliebigen Geschwindigkdtsspruny '.
auch wo ^1 1 o ist, die Kraft berechnet -wrer d e
Nur lässt sie sich auf den Fall ^^ =0
ohne weiteres anwenden.
§ 2. Die drei Stadien.
Wenn eine Welle sich weit fortgepflanz
so stehen in jedem ihrer Punkte die elek:tri<
und magnetischen Feldstärken senkrecht
der Verbindungslinie dieses Punktes mit
Wellenerregungspunkt Dort nun, wo sicl
sere beiden Zonen überdecken, haben wir
solche Verbindungslinien, eine nach jederr
beiden Erregungspunkte, die aber weg-en
grossen Entfernung der Welle als parallel
zusehen sind. Daäer sind auch die Feldstä
der beiden Zonen parallel und eine einf
Addition resp. Subtraktion genügt, um die
Samtfeldstärke zu erhalten.
Um wieviel sind aber die beiden Zonei
radialer Richtung gegeneinander verschot
Offenbar hängt die Grösse der Verschiebt
die wir mit ä bezeichnen wollen, erstens
der Zeit t ab, zweitens von dem Winkel ro,
die erwähnte Verbindungslinie mit der
schwindigkeitsrichtung des Elektrons bil<
Wegen ihrer späteren Entsendung ist die zw(
Zone in radialer Richtung um die Grösse
gegen die erste im Rückstand; dass aber
Ausgangspunkt von demjenigen der ersten 1
qt entfernt ist, verschafft ihr einen Vorspru
von der Grösse q I cos <o. Im ganzen hat <
erste Welle einen Vorsprung A^= et — q t cos
oder es ist
A=^ct (i — /? cos <o),
q
wenn ß= - gesetzt ist.
Es ist nun zweckmässig, als Zeiteinheit nie:
die Sekunde, sondern die Zeit zu wähle
c
Bezeichnen wir die so gemessene Zeit mit
so dass also
ai = ct {.
und t eine reine Zahl ist, so wird
A = ai (i — /9 cos (o). \-.
2
Wenn t ■< ist, so gehört, wie (4) lehrt
I TP
zu jedem a> eine Verschiebung A, die kleine
als 2<t ist. Das bedeutet, dass dann ftir jede:
m ein Übereinandergreifen der Zonen stattfindet
2
Das Zeitintervall von t=o bis t= , ,
nennen wir das erste Stadium. Wurde
also das Elektron im ersten Stadium gehemmt,
so bekommt man nachher zur Zeit J vollstän-
dig zusammenhängende Wellenzonen.
2 2
I.st dagegen , ^ <! t «C _ , so wird
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
iit
cosii
ö =
nach (4) für einige o die Verschiebung J kleiner
als 2 a, für andere grösser sein. Die Wellen-
zonen überdecken sich teilweise, sind aber teil-
weise losgelöst. Nennt man Si den Winkel,
für den die losgelösten und die verknoteten
Teile ineinander übergehen, so bestimmt sich
cos ß aus
2a ■= at (i — ß cosü), so dass
t-2 (5)
t/J
ist. Wir nennen das Zeitintervall von
2 2
t= -, .bist= ^,- daszweiteStadium.
Wurde das Elektron im zweiten Stadium ge-
hemmt, so bekommt man nachher zur Zeit T
Zonen, die teilweise ineinander übergreifen, teil-
weise getrennt sind. Der Grenzwinkel Q ist
nach (5) für den Anfang des zweiten Stadiums
x für das Ende o.
2
Ist endlich t > -"- , so liefert (4) nur Ver-
I — ß
Schiebungen, die grösser als 2 a sind. Dann
liegt völlige Trennung vor. Wir nennen das
Zeitintervall von der Zeit
t = bis t=oc
i-ß
das dritte Stadium. Wurde also das Elek-
tron im dritten Stadium gehemmt, so erhält
man zur Zeit T völlig getrennte Zonen.
Auf diese Einteilung in 3 Stadien wurden
wir schon in der Einleitung aus andern Er-
wägungen geführt.
§ 3. Berechnung der Energie und Kraft.
Die Energie der isolierten Zonen, die zum
dritten Stadium gehören, hat einen von der
Zeit t unabhängigen Wert, der durch die For-
mel (14) meiner vorigen Mitteilung bestimmt
wird. Hieraus folgt nach (i):
Im dritten Stadium bedarf das Elek-
tron zur Aufrechterhaltung seiner Ge-
schwindigkeit keiner Kraft mehr, ein Re-
sultat, das wir schon im Eingange auf anderem
Wege fanden.
Anders im ersten ■ und zweiten Stadium.
Die Energie der zum zweiten Stadium gehörigen
Wellen hängt von den Verschiebungen J, diese
nach (4) wieder von t ab. Die Uberdeckung
der Zonen bewirkt eine Verringerung der Energie,
da die Feldstärken der beiden Zonen entgegen-
gesetzt gerichtet sind. Die Rechnung geschieht
am besten so, dass man die Energieverminder-
ung an jedem Punkte berechnet, integriert und
das Integral von der vollen Energie nicht über-
deckte» Wellen subtrahiert. Hierzu kommt
noch die elektrostatische Energie des nach der
Hemmung ruhenden Elektrons. Alles zusammen
ergibt die gesuchte Energie W{t).
Zur Ausfuhrung der Rechnung brauchen
wir die Formeln für die Feldstärken der durch
Stösse erzeugten Wellen. Diese kann man mit
Hilfe der Zerlegung in „werdende Elektronen"')
und mittels der Potentiale der Elektronentheorie
berechnen. Man findet im Falle gleichmässiger
Volumenladung für die absoluten Werte | @
und I ^ I der elektrischen und magnetischen
Feldstärken :
WO p die Raumdichte der Ladung, r den Ab-
stand des AuQ)unkts vom Wellenerregungspunkt
bedeutet, und v die Entfernung des Aufpunkts
von der Fläche, die im gleichen Abstand von
den die Wellenzone begrenzenden Kugelschalen
verläuft.
Setzen wir die Gesamtladung = e, so liefert
die Integration für das erste Stadium die Energie :
^n^fi— ^ t-t- ^-t»{
l 2 ' 40 v 5-
Im zweiten Stadium ist die Energie:
Sa (ß 2 2f^ 2Saß
9 '^ ^
4
5 « a
'{i+lß')]i7)
+
aß
2 S
(-?r + ^r^)t«+
8
•)'
1''
3 yl
(32
8
/» +
600 640
6 t»
(8)
»^m= - )-5^'
S a \ß I
(9)
wo 7=1 — ß gesetzt ist
Für das dritte Stadium ist die Energie
■ß 2\
Es ist nicht schwer, sich davon zu über-
zeugen, dass sich Wi, Wo. und Wm, in den Über-
gangszeitpunkten stetig aneinander schliessen,
was von vornherein zu erwarten war.
Aus (7), (8), (9), (i) und (3) folgt für die Kraft
im ersten, zweiten und dritten Stadium.
Äi=^~/9t{i6-i2t-f-t»(i-j-J/?^)} (10)
Äii=
2/H
a'^ß
_i.t-i.+ ?t-'-h(-
5
S
9y2)to+(|y2_y3)t«4-
?y4)t^+p-
32' / ^32<
128' /
(-«>'' +
320'
Km = o,
(n)
(12)
l) Natürlich ist eine Lösung der Mucwellschen Gleichungen
nur aus der Summe der Potentiale der werdenden Elektronen
zu erhalten. Das einzelne Potential des werdenden Elektrons
liefert, weil dieses nicht der Kontinuitätsbedingung genügt, auch
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
Man kann leicht feststellen , dass K sowohl
als auch - - sich an der Grenze vom ersten
a t
und zweiten und an der Grenze vom zweiten und
dritten Stadium stetig aneinander anschliessen.
K als Funktion von t graphisch dargestellt, zeigt
also nirgends einen Sprung oder Knick.
Aus den Formeln 7 bis 9 kann man auch
die Formeln für den Impuls ableiten. Die
Gleichung') q = , ergiebt integriert:
^='("-«^0), (13)
wo \\\ = ' die gewöhnliche elektrosta-
3 «
tische Energie eines ruhenden Elektrons ist.
Es ist also:
6-i=^'/9t2[i— 't+ ^ t'fi+^^i)] (14)
ac \ 2 40 \ 5 /) * ^'
,. _6 ^» fl I+/S J , 31 ^='
+
ac^-'
n\i
640
6 /Mi I + /J
■\
(16)
§ 4. Kleine Geschwindigkeiten.
Von grösserem Interesse als die allgemeinen
Formeln sind zwei Grenzfälle. Erstens wollen
wir /? sehr klein annehmen. Dann wird aus (10)
(17)
Da nun die rechte Seite von (17) für t = 2
verschwindet, andrerseits die Dauer des zweiten
2 2
Stadiums, das von der Zeit , ^ bis
I+/9 I— /9
währt, sehr gering ist, so ist es erlaubt, den
Vorgang so aufzufassen, als ob während der
Zeit o bis 2 eine Krafi wirkt, die durch Formel
(17) gegeben ist. Eine andere Form für (17) ist
d«)
I e'-
>^=' o^t(t + 4)(t-2)^
o a'
Wir wollen uns ^ als Funktion von t gra-
kein die Maxwellschen Gleichungen befriedigendes Feld. Dem-
gemäss ist in der vorigen Mitteilung S. 848, Zeile 2 von unten,
„Potentiale" statt „Lösungen" zu lesen. Wegen der Potentiale
siehe: Lorentz, arcb. neerl. (25) 1892, S. 479 IT
I) Abraham, 1. c. S. 129 f. Formel VI und Vlla, resp.
S. 13s, 8 b.
(15)
phisch dargestellt denken. Unsere Kurve
unter einem spitzen Winkel an, hat bei t=\
ein Maximum, sinkt dann wieder, ha
t=i'^2 einen Wendepunkt, und endet bei
mit horizontalerXangente auf der Abszissen;
Der Maximalwert der Kraft beträgt unj
0,7 ^^»■
§ 5. Lichtgeschwindigkeit-
Einen zweiten Grenzfall bekommen wi
der Annahme der Lichtgeschwindigkeit,
wenn wir überall /?= i und y=o setzen,
beziehen sich zwar die bisherigen Ableitu
nur auf den Fall /9 •< i oder 7 > o. Ni
destoweniger kann man untersuchen, Avel<
Grenzwerte diese Formeln zustreben, wenn
in ihnen zur Grenze /9= i und y = o überj
Da zeigt sich nun, dass mit Ausnahme voi
und (16) alle Formeln endliche Werte für Ene
Kraft und Impuls liefern, und dass fiir sie
Lichtgeschwindigkeit kein singulärer Fall
Eine Singularität tritt indes auf ande
Wege ein.
Das zweite Stadium dauert nämlich im
2
gemeinen Fall von der Zeit , . bis zur '.
2
. Indem sich nun /? der i nähert, w
I — p
erstens die Dauer des zweiten Stadiums inii
länger, zweitens wird die am Ende des zwtti
Stadiums erreichte, d. i. die im dritten v
handene Energie immer grösser, wie das 1
Formel (9) zeigte. Für den Grenzfall ?=
liefert (9) zwar einen unendlichen Energiewe
aber in diesem Falle wird das dritte Stadit
gar nicht erreicht. Die Gleichung (9) komr
ebenso wie die Gleichung (16) in Wegfall, ui
der Vorgang wird allein durch die auf die ersti
beiden Stadien bezüglichen Gleichungen b
schrieben. In ihnen ist |?== i und /=o ;
setzen, wodurch sie sich noch vereinfachen.
Es wird
ff=^'J3 + t2_ I t3 + - t&) fiir
rt I5 2 25 J
« I25 2 5 !
t<i (i<
K--
'!t!2-3t
a
+ ' t»! für t<i
Ci
a^\ 2
'-s'
-1
für t>i (22
Man überzeugt sich leicht, dass für t==i
iK
\V, A' und stetig bleiben. Die maximale
Kraft wird erreicht etwa bei t==o,8 und be-
trägt ungefähr 0,7
e-
'2'
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
"3
Hat t nun einen grossen Wert — was schon
der Fall ist, wenn das Elektron eine Strecke
von molekularer Dimension zurückgelegt hat — ,
so kommt nur wesentlich das höchste Glied in
Betracht. Dann ist also
6 e''-
W=y^^lni (23)
5 <^
A'=^^,t-' (24)
6 e"^
G=-l/nt (25)
Führen wir wieder gewöhnliche Zeiteinheiten
ein, so wird für grosse t:
j.r 6 e'^ , et , ^,
U = In (26)
S a a
K=^-' /-' (2;)
6= In (28)
f, ac a
Für /= "c wird Ä" asymptotisch ^ o, H'und
G werden logarithmisch unendlich. Wir be-
antworten also die Frage, die wir uns gestellt
haben, in dieser Weise:
Um einem Elektron plötzlich die Ge-
schwindigkeit des Lichtes zu erteilen
und diese Geschwindigkeit aufrecht zu
erhalten, sind nur endliche Kräfte er-
forderlich. In jeder bestimmten endlichen
Zeit nach dem Stosse sind Energie, Impuls und
Kraft endlich. Mit unendlich wachsender
Zeit werden Energie und Impuls loga-
rithmisch unendlich, die Kraft nähert
sich asymptotisch der Grenze Null.
Der treibenden äussern Kraft K entspricht
eine mittlere äussere Feldstärke Selbst
e
wenn man die Geschwindigkeit langsamer Ka-
thodenstrahlen wählt, bekommt man Feldstärken,
die die experimentell herzustellenden bei wei-
tem übertreffen. Im Falle der Lichtgeschwin-
digkeit beträgt die maximale äussere Feldstärke
etwa 0,7- .^, ist also etwas geringer als die
an der Oberfläche der Elektronen herrschenden
Feldstärken. Dass derartig intensive Felder
im Radiummolekule vorkommen, ist wohl nicht
ausgeschlossen.
Ganz ähnlich liegen die Verhältnisse, wenn
man Flächenladung annimmt. Nur zeigt sich
dann, dass im ersten Stadium die Kraft kon-
stant ist Es ist
Ä'lll = o.
Für ß -= i und grosse t ist
A-„ =
•ioi
a^ß
1-1 + i^ +?') + '-'
+ \i-ßW^'-^^-'-^'
4 2 2
(30)
a^ ac
(31)
(32)-
Diese Formel ist von (24) bezw. (27) nur
durch den Faktor \ unterschieden.
Es soll natürlich nicht behauptet werden,
dass der beschriebene Vorgang in der Natur
realisiert sei. Indem wir aber an diesem einen
Beispiele sehen, dass die Bewegung mit Licht-
geschwindigkeit möglich ist, erkennen wir, dass
dieser Fall durch die Theorie nicht ausge-
schlossen ist, und dürfen die Möglichkeit
nicht von der Hand weisen, dass so rasch be-
wegte Elektronen wirklich vorkommen, wenn
sie auch in anderer Weise zu ihrer grossen
Geschwindigkeit gelangt sein mögen.
(EiDgegangen 25. Januar 1904.)
Über Gebe- und Empfangsapparate zur elek-
trischen Fernübcrtragong von Photographien.
Von A. Korn.
Das wesentlich Neue meiner telephotographi-
schen Methode besteht in der Benutzung einer
evakuierten Röhre im Empfanger'), deren Strahl-
ungen durch die Geberströme reguliert werden
und das Bild im Empfänger Zeile für Zeile
photographisch reproduzieren. In diesem Auf-
satze sollen die einzelnen Teile des Appara-
tes im Geber und Empfänger genau beschrieben
werden.
I. Der Geber.
Die zu übermittelnde Photographie wird als
transparenter Film auf einen Glascylinder öi
---^3
Fit?. I.
(Fig. I ) aufgewickelt, der mit Hilfe eines Elektro-
l) Man Tgl. meioe früheren Icnnen Mitteilungen: Über
ein Verfahren der elektrischen Fernphotographie (MSoch.
Ber. 37, 39, 1902). — Über einen Apparat zur Herstellung
von elektrischen Femphotographien (Elektrot. Z. 23, 454,
1902). — Sur la transmission de photographies h. l'aide d'un
fil t^l^graphii^ue (Compt. rend. 18(9, 1190, 1903).
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
motors und einer Schneckenrad-Transmission
(RiR^BRi) in Umdrehung um eine horizontale
Achse versetzt wird; bei jeder Umdrehung,
• die bis auf '/jo Sekunde genau') in 20 Se-
kunden vollendet wird, verschiebt sich der Cy-
linder um i mm längs seiner mit der Schraube i
versehenen Achse; die Mitnehmer, durch welche
die Scheibe R3 den Cylinder öi zum Mitro-
tieren veranlasst, sind in der Figur fortge-
lassen. Die bisher angewendeten Grössenver-
hältnisse sind:
Durchmesser des Glascylinders ... 8 cm
Länge des Glascylinders 20 cm
Schraubenlänge der Achse 15 cm
Länge des Films 9 bis 12 cm
Die Breite des Films betrug nur 16 cm, so
dass die etwas über 24 cm betragende Peri-
pherie des Cylinderdurchschnittes nur zu ^/j
ausgenützt wurde; der übrige Teil wurde von
einem gleichmässig belichteten Filmstreifen zu
Korrekturzwecken bedeckt, auf die wir später
zurückkommen. *)
Von der Lichtquelle J (64 kerzige Nernst-
Lampe) fällt Licht durch die Linse /') auf einen
Punkt u*) des Films und breitet sich, nachdem
es den etwa 2 mm dicken Glascylinder durch-
drungen hat, über die im Innern des Cylinders
an der Achse fest montierte Selenzelle Se aus.
Die ersten Zellen, mit denen ich brauch-
bare Resultate erhielt, wurden mir von J. W.
Giltay (Delft, Voorstraat 73) geliefert, neuer-
dings haben sich auch Zellen von E. Ruhm er
(Berlin, Friedrichstrasse 248) bewährt. Die-
StitM/X^^t^.
Fig. 2.
selben bestehen aus 2 nebeneinander schrauben-
artig auf eine Schieferplatte aufgewundenen
1) Diese Genauigkeit wird leicht mit Hilfe einer von
mir kürzlich beschriebeaen Methode erreicht (diese Zeit-
schr. 6, 25, 1904)-
2) MftQ wird Übrigens die Breite dieses Korrekturstreifens
kleiner nehmen und entsprechend den Cylinderdurchmesser
verkleinern können, wodurch eine etwas raschere Transmission
möglich wird.
3) Ich benutze das Zeisssche Objektiv /4A ^30 Mark).
4) u ist streng genommen ein kleines KLHchenelement
von I qmm.
Platin- oder Kupferdrähten rt,^i bezw. atdi,
über welche fiir lichtelektrische Zwecke präpa-
riertes Selen ausgebreitet ist.') Es ist für die
telephotographischen Zwecke hinreichend, wenn
der Widerstand der Zelle im diffusen Tages-
licht etwa die Hälfte vom Widerstand im Dun-
keln ist, es ist ferner zweckmässig, dass der
Widerstand der Zelle nicht viel kleiner ist, als
der Linienwiderstand der Leitung, über welche
die Photographie zu senden ist; die von mir
benutzten Zellen hatten Widerstand von 3000 Ü
(Ruhmer^) bezw. 12000^ (Giltay^ im Dun-
keln, die Dimensionen der Zellen waren
3x5 cm; die Leitung zwischen Geber und Em-
pfänger 2000 — 4000 Q.
Bei der Drehung des Cylinders öi wird ein
Element u des Films nach dem anderen
zwischen Lichtquelle undSelenzelle vorbeigefuhrt,
und die Zelle, welche je nach der Tönung jenes
Elementes mehr oder weniger Licht erhält,
wird einem durch dieselbe fliessenden elektri-
schen Strome mehr oder weniger Widerstand
entgegensetzen. Die Zelle wird in die Fernlei-
tung eingeschaltet, und man kann auf diese
Weise Ströme zum Empfänger senden, welche
in ihren Intensitäten den Tönungen der be-
lichteten Elemente ;/ entsprechend variieren.
Die Verbindungen werden, wie folgt, aus-
geführt: Positiver Pol einer Batterie von iio
Volt») — Umschalthebel /, — Pol a, der Zelle;
vom Pol «2 der Zelle (^1 und ^2 bleiben frei)
durch die Fernleitung L zum Empfänger, durch
die Erdleitung zurück — Umschalthebel t. - -
negativer Pol der Batterie.
Die Umschalthebel /, und f-i haben den
Zweck, in dem Momente, in welchem der
Nocken p der Scheibe /?j an den Hebeln an-
gelangt ist, den Strom zu kommutieren und
das Synchronismuszeichen zum Empfänger zu
senden. In Bezug hierauf kann ich auf meinen
früheren Aufsatz (diese Zeitschr. 6, 25, 19041
verweisen, bemerkt sei hier nur noch, dass der
Film auf dem Cylinder so anzubringen ist, das.«;
die Synchronismuszeichen erfolgen, während
Elemente des Korrekturstreifens, nicht der
Photographie, belichtet sind.
2. Der Empfänger.
Im Empfänger (Fig. 3) bewegt sich syn-
chron mit der Scheibe R^ des Gebers die
Walze ßj; dieselbe gleitet mit Reibung auf
einer mit der Scheibe R^ fest verbundenen
Achse, die durch einen Elektromotor mit
Hilfe der Schneckenrad-Transmission {RiRi/iR^^
i) Über die verschiedenen Methoden zur Anfertigung von
Selenzellen vgl. man z. B. E. Ruhmer, Das Selen und seine
Bedeutung fltr die Elektrotechnik. Berlin 1902.
2) Die obigen Firmen liefern übrigens die Zellen nach
Wunsch mit grösseren oder kleineren Widerständen.
3) Bei langen Leitungen wird man zweckmässig eine
grössere elektromotorische Kraft wählen, doch genBgen iio
Volt bei Leitungen bis zu 5000 £i.
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 4.
115
-AWWVWVW
'Sc»^- ^vidvcetov
3>idvM{evUvm.
&t«u»/5c>wvs»v.
Sulc/
Fig. 3-
in Umdrehung versetzt wird; die Geschwindig-
keit des Motors wird — man vgl. den früheren
Aufsatz — so geregelt, dass sie um i Proz.
grösser ist, als die des Motors im Geber, und
die Walze j2i wird nach jeder Umdrehung
mittels des die Nase p^ der Scheibe ßs er-
fassenden Hebels q^ ^° lange aufgehalten, bis das
Synchronismuszeichen vom Geber gesandt wird.
Längs der Walze Qi (Durchmesser 2 cm,
Länge 12 cm) bewegt sich eine kleine eva-
kuierte Röhre mit zwei Elektroden e\ und et
in solcher Weise , dass sich bei jeder
Umdrehung der Scheibe R3 die Röhre
parallel mit sich selbst um V4 mm in
der Richtung der Walzenachse verschiebt;
die Verbindung der Röhre mit der Walzen-
achse ist genau dieselbe, wie die Verbindung
einer Phonographenmembran mit der Achse, der
Phonographenwalze; diese Einrichtung ist, da
sie von den Phonographenapparaten bekannt
ist, in der Figur nicht besonders dargestellt.
Wenn wir in der Röhre Strahlungen erzeugen,
welcheumso stärker oder schwächer sind, je nach-
dem die Tönungen der Elemente u im Geber
dunkler oder heller sind, und die Strahlungen
durch ein kleines Fenster f (0,25 mm x 0,25 mm)
auf einen um die Achse Q2 gewickelten licht-
empfindlichen Film wirken lassen, so werden
wir auf dem Film die Photographie des Gebers
negativ reproduzieren, und zwar genau bei den
angegebenen Grössenverhältnissen in einer Ver-
kleinerung von I : 4.
Die Röhren') werden bis auf das kleine
Fenster c sorgfältig mit Siegellack und Hart-
gummi abgedichtet, um jedes Nebenlicht zu
vermeiden, die Elektroden ei und e^ werden
in kleinen Glasröhrchen bis an die aktiven
Elektrodenenden geleitet. Die Drucke in den
Röhren sind etwa 0,5 mm und darüber.
Die Walze <2j mit der Scheibe ßi, dem
Umschalthebel f^ und dem Relais A'j ; v^q^fi sind
in einen lichtdichten Kasten mit abhebbarem
Deckel eingebaut.
Es bleibt nunmehr noch übrig, zu zeigen,
wie die Strahlungen der Röhre entsprechend
den Tönungen der Elemente u des Geberfilms
reguliert werden. Die Strahlungen werden
durch hochgespannte Wechselströme (sogen.
Teslaströme) erzeugt, welche durch die Drähte
/4, und A^ in die Röhre eintreten bezw. aus-
treten. Um die Teslaströme zu erhalten, kann
man sich eines Induktoriums mittlerer Grösse
bedienen und die von dem Elektromotor ab-
genommenen Wechselströme von 100 Pol-
wechseln-) als Primarströme verwenden. Die
Pole der sekundären Spule des Induktoriums
verbindet man bezw. mit der inneren und
äusseren Belegung einer Leydener Flasche C,
1) Die drei obigen Formen haben sieb bisher am zweck-
mässigsten erwiesen; sie werden von R. Ebermayer in
München (Schillerstr. 28) gefertigt (M. 4,50 bis 10,50).
a) Für die Fernphotographie genügt diese Wechselitahl ;
Air die Telautographie und Übertragung von HalbtongravSren
ist, wie wir in einem spSteren Artilcel sehen werden, eine
grössere Wechselzahl erforderlich.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
und man schliesst die sekundäre Leitung durch
eine Funkenstrecke F und eine kleine Anzahl
gut isolierter Windungen eines ziemlich starken
Drahtes, welche die eigentliche Teslaspule —
eine sehr grosse Zahl Windungen von dünnem
Drahte — umgeben und in derselben die Tesla-
ströme erzeugen, welche über die Funken-
strecken F^h^ bezw. F^F^ zur Röhre geleitet
werden. Diese Funkenstrecken werden mit
Hilfe eines durch ein Galvanometer w bewegten
Zeigers grösser und kleiner gemacht, je nach-
dem die vom Geber kommenden Linienströme
grössere oder kleinere Intensitäten haben, also
je nachdem die entsprechenden Elemente u
des Geberfilms heller oder dunkler getönt sind.
Den Linienströmen ist, wie aus Figur 3 er-
sichtlich, ein doppelter Weg gegeben, einmal
durch den verhältnismässig grossen Wider-
stand G und das Relais K\ zur Erde, und
zweitens durch das Galvanometer w, den Um-
schalthebel t^ zu dem positiven Pole einer
Akkumulatorenbatterie E von etwa 12 Ele-
menten, von dem negativen Pole derselben zur
Erde; durch Einschaltung von E hat man den
Vorteil, dass man durch Regulierung des
Widerstandes G für eine bestimmte mittlere
Tönung im Geber das Galvanometer stromlos
maclien kann, während helleren Tönungen ein
Ausschlag im Sinne der Vergrösserung der
Funkenstrecken F\ — Fx , dunkleren Tönungen
ein Ausschlag im Sinne der Verkleinerung der
Funkenstrecken entsprechen wird'); während
der für das Synchronismuszeichen reservierten
Zeit, in der der Hebel /j durch den Nocken /,
abgehoben ist, wird das Galvanometer in der
Nulllage bleiben und es sind so grössere
Schwankungen der Galvanometernadel ver-
mieden.
Den wichtigsten Teil für die Regulierung
der Strahlungen in der Röhre stellt nach dem
Obigen das Galvanometer mit seiner beweg-
i) Oder umgekehrt, je nach dem Sinne, in dem man
den Strom die Galvanometerspule durchfliessen l.-isst; man
kann somit nach Belieben die Photographie positiv oder
negativ reproduzieren.
Fig. 4c.
liehen Nadel dar. Die gewöhnlichen astatischen
Galvanometer mit Fadenaufhängung, wie ich
sie zu den allerersten rohen Versuchen ') ver-
wendete, erweisen sich als zu träge, wenn man
einigermassen brauchbare Transmissionszeiten
erreichen will; ich bin daher bald zu Versuchen
mit Desprez-d'Arsonvalschen Instrumenten^
übergegangen und habe zunächst die Tönung
mit Hilfe der Funkenstrecken F'iFjF^F't bei-
behalten. J/ mit dem Nordpol ^V und dem
Südpol S stellt in Fig. 5 a einen permanenten
Magneten, zwischen dessen Polen die Spule A
drehbar ist. Dieselbe trägt an Stelle des ge-
wöhnlich aufgesetzten metallischen Zeigers einen
dünnen nichtleitenden Zeiger r aus Glimmer
oder P"ischbein; durch die Enden des Zeigers
gehen senkrecht zu der Ebene, in der er sich
bewegen kann, die dünnen Drähte d[ bezw. di
1) Elektrot. Z. 28, 454, 1902.
2) Solche Galvanometer werden ja von sehr vielen Firmen
geliefert und lassen sich leicht Hir die hier beschriebene
Anwendung adaptieren.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
117
mit umgebogenen Spitzen, welche festen Spitzen
rj Sf bezw. rj jj gegenüberstehen.
Bei der Anwendung der Funkentönung hat
sich eine Schwierigkeit gezeigt. Von dem
Augenblick an, in dem die Funkenstrecke
gerade klein genug ist, dass ein Überströmen
stattfindet, steigt die Strahlung in der Röhre
mit abnehmender Funkenstrecke nahezu gerad-
linig bis zu einem gewissen Punkte, an dem
plötzlich eine wesentlich intensivere Strahlung
eintritt; und von da ab wird die Intensität der
Strahlung durch weitere Verkleinerung der Fun-
kenstrecke nur unwesentlich verstärkt. Falls man
sich nicht mit sehr groben Tönungen begnügen
will, kann man nur das erste Stadium benutzen;
aus diesem Grunde ist die Einstellung nicht
ganz leicht, und man erhält nicht so grosse
Kontraste in der Photographie, wie man sie
bei voller Ausnutzung der Strahlungsunter-
schiede zu erwarten hätte.
ist etwa 16 mm. Die Leitungen Si jj gehen —
genau wie in der früheren Anordnung — zu
den Polen der Teslaspule, die Leitungen rj fj
zur Röhre. Die Kämme sind auf nichtleitenden
(Hartgummi) Stativen montiert, die Wider-
stände iVi W.^ H\ W^ befinden sich in beson-
deren Kästen, von denen die einzelnen Lei-
tungen in gut isolierten dünnen Drähten zu
den Kämmen gehen.
Genaue Angaben über die zu wählenden
Widerstände W^ bis W^ möchte ich hier des-
halb nicht hinzufugen, weil dieselben wesent-
lich von den Spannungen und Intensitäten der
Teslaströme abhängig sind und leicht durch
Ausprobieren gefunden werden können.
Die Übertragung einer Photographie von
9 X 16 cm nimmt bei der bisherigen Um-
drehungsgeschwindigkeit der Walzen (i Um-
drehung in 20 Sekunden) 30 Minuten in
Anspruch; die Faktoren, welche sich einer
Beschleunigung des Verfahrens entgegensetzen.
Fig. 5b.
Aus diesem Grunde ersetze ich jetzt die
Funkentönung durch eine Tönung mit Hilfe
von verschiedenen, in die Leitung der Tesla-
ströme einzuschaltenden Widerständen. Die
Nadeln d\ und d^ gleiten bei der in Fig. 5 b
dargestellten Anordnung an den 4 Kämmen
ky k^ k^ k^ entlang, die man sich leicht durch
abwechselnd übereinandergelegte und zusammen-
gepresste dünne Glimmer- und Metallplättchen
('/4 mm Dicke) herstellen kann; zwischen je
zwei Metallplättchen ist ein Teil der Wider-
stände W^i bezw. f'j W3 W^ eingeschaltet; in
der Figur sind für jeden Kamm nur 5 Metall- l
plättchen angedeutet, bei der von mir benutzten 1
Anordnung habe ich in jedem Kamme 26') !
solcher Plättchen, die Gesamtlänge des Kammes |
l) Eine so grosse Zahl ist ttbrigens, wie ich mich nach- |
triglich Bbeizengt habe, nicht erforderlich, lo solcher Metall- |
plättchen werden sicherlich genagen. I
Fig. 6.
Probe einer elektrischen Femphotographie.
sind: die Trägheit des Selens im Geber einer-
seits, die Trägheit des Galvanometers im Em-
pfänger andererseits.
Das Selen folgt zwar — wie aus den tele-
phonischen Versuchen mit Selen bekannt ist —
rasch aufeinander folgenden Intensitätswechseln
insofern sehr gut, als seine Widerstandsände-
rungen ihren Sinn fast instantan mit der Än-
derung der Lichtintensitäten wechseln, in Bezug
auf die Grössen der Widerstandsänderungen
zeigt sich aber eine gewisse Trägheit, indem
eine Zelle für eine gewisse Lichtintensität zuerst
einen kleineren Widerstand zeigt, wenn sie
vorher lange hell belichtet war, als wenn sie
vorher längere Zeit dunkel gehalten wurde.
Aus diesem Grunde sind Korrekturen während
der Dauer der Fernübertragung manchmal not-
wendig und zur leichteren Ausführung dieser
Korrekturen ist der gleichmässig belichtete
Filmstreifen auf dem Gebecylinder eingeschaltet.
Das Galvanometer «' des Empfängers ist als
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
Spiegelgalvanometer eingerichtet, und man kann
an einer Licbtskala ablesen, ob sich nach jedem
Synchronismuszeichen der Lichtzeiger stets auf
denselben Teilstrich einstellt, im anderen Falle
wird die Stellung des Galvanometers mit Hilfe
einer Regulierung des Widerstandes G oder
eines zwischen E und dem Galvanometer ein-
geschalteten Widerstandes berichtigt. Diese
Einrichtung ist auch zur ersten Einstellung be-
sonders geeignet.
Die Trägheit des Galvanometers wird sich
noch leicht etwas verringern lassen, so dass
eine Beschleunigung der Übertragungsgeschwin-
digkeit mit Sicherheit zu erwarten ist.
(Eingegangen 26. Dezember 1903).
REFERATE.
^
Elektrotechnik.
Besorgt von Prof. Dr. H. Th. Simon.
^
Johannes Dönitz, Der Wellenmesser und
seine Anwendung. Elektrotechnische Zeit-
schrift 1903. S. 920.
Um die Wellenlänge elektrischer Schwing-
ungen zu messen, bedient man sich Apparate,
welche durch irgend eine Koppelung ebenfalls
zu Schwingungen erregt werden, deren Frequenz
durch Änderung der Dimensionen der Apparate
verändert werden kann, bis Resonanz eintritt.
Aus den bekannten Dimensionen lässt sich
dann nach bekannten Formeln die Wellenlänge
berechnen. Solche Apparate sind entweder
Drahtspulen, bei denen man Windungen kurz
schliessen und damit ausschalten kann, oder
geschlossene Schwingungskreise, bestehend aus
einem Kondensator und Selbstinduktionsspule.
Dönitz verwendet in seinem Wellenmesser,
ebenso wie Drude [dessen grundlegende Ar-
beiten auf diesem Gebiete hier leider nicht ein-
mal erwähnt, geschweige denn nach Gebühr
gewürdigt werden], einen solchen geschlos-
senen Schwingungskreis; während bei dem
Drudeschen Apparate die Kapazität sprung-
weise und die Selbstinduktion kontinuierlich ver-
ändert werden kann, verwendet Dönitz drei
ringförmige Selbstinduktionsschleifen verschie-
dener Grösse, die er beliebig einstöpseln kann,
und einen stetig variierbaren Kondensator. Die-
ser besteht aus einem feststehenden Satz parallel
und gleichweit voneinander angebrachter Platten
von halbkreisförmiger Gestalt, in deren Zwischen-
räume ein ebensolcher um eine Achse dreh-
barer Satz eingeschoben werden kann (analog
der Anordnung eines Multicellularelektrometers).
Der Kondensator befindet sich in einem mit Paraf-
finöl gefüllten Behälter. Mit der Achse ist ein
Zeiger fest verbunden, der bei der Drehung
eine dreifache Skala bestreicht, welche für jede
der drei Selbstinduktionen und für jede Kon-
densatorstellung die zugehörige Wellenlänge an-
giebt. Das Eintreten der Resonanz wird an
einem Riessschen Thermometer beobachtet.
Um den Ausschlag desselben auch bei grösseren
Energiemengen im Schwingungskreise stets in
brauchbaren Grenzen zu halten, ist es nicht
direkt in diesen eingeschaltet, sondern induktiv
verbunden; es bildet einen besonderen ge-
schlossenen Kreis mit einigen Drahtwindungen,
die einer Drahtschleife des Schwingungskreises
gegenüberstehen und zu dieser in grössere oder
geringere Entfernung gebracht werden können.
Der Apparat wird am besten „lose" elek-
tromagnetisch mit dem zu untersuchenden
Schwingungssystem gekoppelt, d. h. so aufge-
stellt, dass magnetische Kraftlinien des Schwing-
ungssystems die Selbstinduktionsspule de-s
Wellenmessers durchsetzen, dann zeigt sich bei
geeigneter Variierung der Kapazität und even-
tuell der Selbstinduktion ein scharf ausgeprägtes
Maximum der Resonanz. Der Apparat gestattet,
Wellenlängen von 140—1120 m zu messen.
Wenn auch, wie der Verfasser selbst sagt,
der Apparat nicht den Anspruch auf grösste
Genauigkeit in der Angabe absoluter Werte
macht, dürfte er doch geeignet sein, wegen
seiner kompendiösen Form und seiner äusserst
bequemen Handhabung der drahtlosen Tele-
graphie wertvolle Dienste zu leisten und sich
in der Praxis bald Freunde zu gewinnen.
M. Reich.
(Eingegangen 23. Dezember 1903.)
BESPRECHUNGEN.
Natur und Schule. Zeitschrift für den gesamten
naturkundlichen Unterricht, herausgegeben von
Landsberg, Schmeil und Sc hmid. Leipzig,
B. G. Teubner. 1902. I. Bd. 2. Hälfte. 6 Mk.
II. Bd. 12 Mk.')
I) Besprechung des i. Halbbandes: d. Ztschr. 3, 53$, 1902.
Das zweite Halbjahr (Heft 5—8) liefert für
den physikalischen Unterricht nur einen grösseren,
aber recht beachtungswerten Aufsatz über „Seii-
wellenversuche' 'vonVolkmann. Der Verfasser
beschreibt eingehend eine Zahl von Demonstra-
tionen aus dem Gebiete der Wellenlehre, welche
er mit einfachen und zusammengekoppelten
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
119
Drahtspiralen (anstatt mit den so leicht ver- 1
gängUchen Gummischläuchen) ausfuhrt. Fort- {
schreitende und reflektierte Wellen; die Phasen- ,
Umkehr der letzteren bei Reflexion an dichteren ■
Medien,Interferenz;EntstehungstehenderWellen,
ja sogar Polarisationserscheinungen an cirkular- '
schwingenden Seilen, Darstellung Lissajouscher 1
Figuren und anderes lassen sich ziemlich mühe-
los mit seinem einfachen Demonstrationsmaterial ,
vorführen. 1
Sachs-Berlin berichtet über die Kahl- ,
bäum sehen Versuche betreffend die Destillation 1
zahlreicherMetalle im Vakuum bei Temperaturen i
zwischen 600 — 1440'' und beschreibt das Ver- 1
halten der destillierten Metalle, die zum Teil in I
Krystallform auftreten. i
Marcuse-Berlin giebt eine Übersicht über 1
Resultate neuer astronomischer Forschung, so I
über einen Fixstern mit grosser Eigenbewegung, '
über die Umgebung der Nova Persei, über einen
Erklärungsversuch der Verdoppelung der Mars-
kanäle durch Beugung des Lichtes, und über ,
anderes.
Grimsehl endlich bringt den bekannten
elektrochemischen Grundversuch hinsichtlich des
Zinkverbrauches im galvanischen Element in
sehr hübscher und anschaulicher Form.
Der zweite Band zeigt, dass das Unter-
nehmen der Herausgeber sds durchaus lebens- ;
kräftig zu betrachten ist und sich inhaltlich in
erfreulicher Weise weiter entwickelt hat.
Auf physikalischem Gebiete bringt Hasel- ,
bach (Göding) einen sehr lesenswerten Aufsatz l
über Erzeugung tiefer Temperaturen durch Ver-
flüssigung von Gasen, insbesondere des Wasser- |
Stoffes, und über Nutzanwendungen davon in 1
der Wissenschaft und Technik.
Börnstein berichtet über ein Modell einer ]
Temperaturfläche und dessen Verwendung als 1
Lehrmittel in der Meteorologie. i
Ein kurzer Aufsatz von Polis (Aachen) über
Witterungsvorgänge und Wetternachrichten-
dienst soll wohl mehr zur Beschäftigung mit
diesen Dingen anregen, als belehrend wirken.
Conrad (Chur) bricht eine Lanze für ein
ausgiebiges Anknüpfen im physikalischen Un- i
terrichte an Erfahrungen des täglichen Lebens
und an allgemein bekannte, typische Werkzeuge
und Gebrauchsobjekte, das er nicht durch künst- '
liehe Experimente ersetzt wissen will.
B. Stange (Leipzig) giebt endlich in zwei
Aufsätzen eine recht korrekte und anschau- \
liehe Darstellung der Forschung über Becquerel-
strahlen, wobei im wesentlichen der historische
Weg eingeschlagen wird.
Neben diesen grösseren Abhandlungen wird
kurz von zahlreichen Schulversuchen und Be- '
obachtungen berichtet, unter denen wir die
Besprechung von Fr. Thomas über Graulicht-
versuche als besonders lesenswert hervorheben
möchten. Behrendsen,
(Killgegangen $. Dezember 1903.)
H. Zwick, Elemente der Experimentalphysik
zum Gebrauch beim Unterricht gr. 8. 519 S.
mit 473 Abbildungen und einer Farbentafel.
Berlin, L. Oehmigkes Verlag. 1902. Preis 12 M.,
geb. 14 M.
Der Verfasser will dem Lehrer durch sein
Buch das nötige Material für den Unterricht in
der Physik darbieten. Da er sich dabei aber
fast gänzlich einer mathematischen Formulierung
enthält, so ist anzunehmen, dass er sich vor-
nehmlich an Lehrer von Volks- und Mittel-
schulen wenden will. Damit stimmt auch der
Umstand überein, dass in dem Buche das
methodische Element besonders stark hervor-
tritt, und gerade in dieser Hinsicht wird vieles
Treffliche geboten, so dass das Werk vermöge
seines Stoffreichtums und der Angabe zahl-
reicher methodisch gruppierter Versuche dem
jungen Lehrer sehr nützliche Winke für die
Gestaltung seines Unterrichtes zu geben im-
stande ist.
In der Anordnung des Stoffes muss freilich
manches auffallen, so z. B., dass nach Be-
sprechung der „allgemeinen Eigenschaften" so-
fort die Hydromechanik und Aeromechanik ein-
setzt, während die Mechanik fester Körper erst
nach Absolvierung der Wärme- und Elektrizitäts-
lehre einsetzt. Wie soll in diesen Disziplinen
dabei ein wirkliches Verständnis ermöglicht
werden, zumal eine Verwendung des Energie-
begriffes dadurch ganz fortfällt. Ebenso sonder-
bar ist es, wenn die Wellenlehre erst behandelt
wird, nachdem ein grosser Teil der Akustik
bereits absolviert worden ist.
Die Darstellung ist keineswegs durch-
weg klar, sondern oftmals im Ausdruck
recht dunkel. Ich glaube z. B. nicht, dass je-
mand aus der Erklärung des Verfassers von
der Natur der elektrischen Wellen (S. 443) sich
irgend ein Bild machen wird. Etwas seltsam
ist folgende Angabe über die Stromstärke (S. 212):
„Die Stromstärke lässt sich, da die Elektrizität
nur eine Bewegung (?), aber kein Körper ist,
nur aus ihrer Wirkung beurteilen, und auch
nur dann, „wenn letztere in dem gleichen
Verhältnis zu- oder abnimmt"; — also ein kon-
stanter Strom kann nicht bemerkt werden ! !"
Auch ist das Buch nicht frei von erheblichen
Irrtümern. Dahin gehört z. B. die Behauptung,
dass jede Spektralfarbe homogen ist (S. 469),
ferner folgende Angabe: weissglühende feste
und flüssige Körper geben ununterbrochene
Bandenspektra! (S. 482). Auch die alte Ver-
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I20
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 4.
wechslung von Wärmekapazität mit spezifischer |
Wärme findet sich hier wieder.
Der keineswegs glänzenden Ausstattung \
gegenüber (sowohl was Druck, Papier, wie ins-
besondere die [zumeist schematisierten] Abbil-
dungen angeht) erscheint der Preis von 1 2, resp.
14 M. ungebührlich hoch. Behrendsen.
(EiDgegangen 5. Dezember 1903.) 1
I
P.Johannesson, Physikalische Grundbegriffe. .
gr. 8. 55 Seiten und 54 Figuren auf 3 lithogr.
Tafeln. Berlin, Julius Springer. 1902. Preis '
1,40 M.
Das Büchlein ist die Fortsetzung der früher
in dieser Zeitschrift (3, 38, 1901) besproche-
nen „Physikalischen Mechanik". Es soll eine
Vorstufe für den physikalischen Unterricht
bilden und will gewisse Grundbegriffe und Be-
obachtungsverfahren möglichst sorgfältig ver- J
arbeiten. Im Stoffe legt sich das beachtungs- '
werte Buch eine sehr bedeutende Beschränkung
auf; es ist aber nicht zu leugnen, dass das
Gebotene (aus der Lehre vom Licht, von der !
Wärme, Elektrizität und Magnetismus) recht !
sorgfaltig und lückenlos dargestellt wird. Frei-
lich dürfte diese Darstellung etwas zu streng
und zu abstrakt für die Stufe sein, für welche
das Buch bestimmt ist, Behrendsen.
(Eingegangen 5. Dezember 1903.J '
die Brenn- und Explosivstoffe beschränkt wor-
den und die über anorganisch chemische Tech-
nik auf Fr. Quincke übergegangen. Über die
auf Teer- und Farbenchemie bezüglichen Patente
ist von P. Friedländer referiert, während die
übrigen Abschnitte dieses Kapitels, wie bisher,
vom Herausgeber bearbeitet sind.
Das gleichzeitig erschienene Generalregister
über die Bände i — 10 erleichtert die Benutzung
der Jahrbücher besonders als Quelle für Zu-
sammenstellung wichtigerer Literaturnachweise.
W. Biltz.
(Eingegangen 31. Oktober 1903.;
Jahrbuch der Chemie, herausgegeben von
Richard Meyer. XIL Jahrg. 1902. gr. 8.
XII und 544 S. Braunschweig, Fr. Vieweg
& Sohn, 1903. 14 Mk.
Jahrbuch der Chemie, herausgegeben von
Richard Meyer; Generalregister über
die Jahrgänge 1891 — 1900 (Bände i — 10) be-
arbeitet von W. Weichelt. gr. 8. III und
319 S. Ebenda. 1903. M. 10, — .
Ebenso, wie alle früheren Jahrgänge, be-
weist der vorliegende Band, dass die Absicht
des Herausgebers, eine für die fortlaufende Lek-
türe geeignete Darstellung der jährlichen Fort-
schritte der Chemie aus der Feder bewährter
Fachvertreter zu liefern, in ausgezeichneter Weise
durchgeführt ist. Durch den innegehaltenen
Stil des Buches ist es vermieden „die Beschreib-
ung eines jeden Körpers gleichsam zur Aus-
füllung eines gedruckten Formulars zu machen"
und Anregung und Genuss gesichert. Gefördert
wird dieser Eindruck noch durch die häufig
eingeschalteten und — soweit der Referent über-
sehen kann — durchweg treffende kritische
Betrachtung der Originalarbeiten. Die Liste
der Mitarbeiter weist mehrere Veränderungen
auf. Statt Muthmann ist A. Werner und P.
Pfeiffer (anorganische Chemie) eingetreten. Von
Häussermann ist seine Berichterstattung auf
Raoul Pietet, Die Theorie der Apparate zur
Herstellung flüssiger Luft mit Entspannung.
8. II und 86 S. Weimar, C. Steinert. 1903.
Preis M. i,6o.
Der Verfasser bezweifelt in der vorliegenden
Schrift, einem Sonderabdruck aus der „Zeit-
schrift für komprimierte, flüssige Gase" die
hinreichende Wirkung der dem Lind eschen
Luftverflüssigungsappafate zu Grunde liegenden
Thomson-Jouleschen Abkühlung und setzt an
ihre Stelle die Verdrängungsarbeit der Luft in-
folge ihrer Volumvergrösserung. Er übersieht
dabei, dass die Luft vor der Abdrosselung des
Druckes durch die nachdrängende Masse schon
Arbeit empfangen hat, welche im Falle eines
idealen Gases der erstgenannten gleich ist. Die
Kritik, welche Pietet auf Grund seiner An-
schauung an der thermodynamisch richtig fun-
dierten von Linde u. a. übt, fallt damit in
sich zusammen. H. Lorenz.
(Eingegangen 28. Dezember 1903.)
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen , der
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Ernannt wurden der Professor der Physik an der Tech-
nischen Hochschule zu Aachen Dr. M. Wien zum Professor
an der neuen Technischen Hochschule in Danzig, der PriTat-
dozent der Chemie Dr. G. Baumert in Halle a. S. zum a. o.
Professor der Chemie in Königsberg, der Privstdozent an der
deutschen Universität in Prag Dr. J. L. Meier zum a. 0.
Professor der Chemie daselbst, der Ingenieor Laas in Teck-
lenborg zum Professor filr Schiffsbau an der Technischen
Hochschule zu Berlin, der Professor Dr. Georg Vortmann
zum Dekan der Chemikerschule an der Wiener Technischen
Hochschule, der Privatdozent der Chemie an der deutschen
UniversitSt in Prag Dr. J. L. Meyer zum a. a. Professor.
Professor Hermann Struve zu Königsberg hat jetzt
endgültig die Nachfolgerschai^ des Geheimrats Professor
Wilhelm Förster übernommen und wird am i. Oktober
sein neues Amt als Leiter der Berliner Sternwarte antreten.
Dem Obserrator der K. Sternwarte in München Dr.
Karl Ortel wurde das Prädikat eines a. o. Professors ver-
liehen.
Der Professor der Chemie an der UniTersitSt Basel, Dr.
Hans Rupe, erhielt einen Ruf ak o. Professor an die
Deutsche Technische Hochschule tu Prag, hat ihn aber ab-
gelehnt.
Der Kaiser hat gestattet, dass der Rektor der Tech-
nischen Hochschule zu Berlin während seiner Amtsdauer den
Titel Magnifizenz führe. Damit wird die technische Hoch-
schule der Universität gleichgestellt.
Für dir Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in Oöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig.
Druck von August Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
iSfo. 5.
I. März 1904.
Redaktionssclilui für No. 6 am i. März 1904.
5. Jahrgang.
INHALT.
(R. = Referat, B
Seite
Berndt, O., Einige Beobachtungen an Selenzellen . . 121
Bigelow, F. H., Meteorologie der Sonnenfinsternisse
und verwandte Probleme. (B.) 143
I)allonsches Gesetz: über die Gültigkeit des — resp.
Henryschen Gesetzes bei der Absorption der Erna-,
nation des Freiburger Leitungswassers und der
Kadinmemanation durch verschiedene Flüssigkeiten,
T. H. R. T. Traubenberg 130
l>ainpfer: Die Untersuchung der Vibrationserscheinungen
von — , V. O. Schlick. (B.)
Ebert H., Ober die Ursache des normalen atmosphä-
rischen Potentialgefalles und der negativen Erdladnng
f'xanation: Ober die Gültigkeit des Daltonschen resp.
HenTyschen Gesetzes bei der Absorption der — des
Freiburger Leitungswassers und der Radium durch
verschiedene Flüssigkeiten, v. H. R. v. Traubenberg
Kongie: Cber die — der Röntgenstrahlen, v. W. Wien
LrtUadang: Cber die Ursache des normalen atmosphä-
rischen PotentialgeflUles und der negativen — , v.
H. Ebert 135
Helmholtz, H. t., Einleitung zu den Vorlesungen über
theoretische Physik. (B.)
Hcniysches Gesetz: Ober die Gültigkeit des Daltonschen
resp. — bei der Absorption der Emanation des Frei-
bnigcr Leitungswassers und der Radiumemanation
durch verschiedene Flüssigkeiten, v. H. R. v. Trau-
benberg .
Lnmmer, O., Beitrag zur Klärung der neuesten Ver-
suche von R. Blondlot über die »-Strahlen . . .
Meteorologie der Sonnenfinsternisse und verwandte Pro-
bleme, V. F. H. Bigelow. (B.) 143
«43
'35
130
128
140
130
126
■ Besprechung.)
Seite
Historische Notiz zur Wasserzer-
Neuburger,
Setzung : 124
Personalien 144
Physik: Einleitung zu den Vorlesungen über theoretische
— , V. H. V. Helmholtz. (B.) 140
Potentialgef&Ue: Ober die Ursache des normalen atmo-
sphärischen — und der negativen Erdladung, v,
H. Ebert 135
Radiumemanation: Ober die Gültigkeit des Daltonschen
resp. Henryschen Gesetzes bei der Absorption der
Emanation des Freiburger Leitungswassers und der
— durch verschiedene Flüssigkeiten, v. H. R. v.
Traubenberg 130
Röntgenstrahlen: Ober die Energie der — , v. W.Wien 128
Schlick, O., Die Untersuchung der Vibrationserschein-
ungen von Dampfern. (B.)
Selenzellen: Einige Beobachtungen an — , v. G. Berndt
Sonnenfinsternisse: Meteorologie der — und verwandte
Probleme, V. F. H. Bigelow. (B.)
»•Strahlen: Beitrag zur Klärung der neuesten Versuche
von R. Blondlot über die — , v. O. Lummer . .
Traubenberg, H. B. y.. Ober die Gültigkeit des Dal-
tonschen resp. , Henryschen Gesetzes bei der Ab-
sorption der Emanation des Freiburger Leitungs-
wassers und der Radiumemanation durch verschiedene
Flüssigkeiten
Vibrationserscheinungen: Die Untersuchung der — von
Dampfern, v. O. Schlick. (B.) 143
Wasserzersetzimg: Historische Notiz zur — , v. A. Neu-'
burger 124
Wien, W., Ober die Energie der Röntgenstrahlen . . 128
143
121
143
126
130
OR I GIN ALM ITTE I LU N G E N.
Einige Beobachtungen an Selenzellen.
(Vorläufige Mitteilung.)
Von G. Berndt.
Seit den Untersuchungen von Bidwell')
war man meist der Ansicht, dass die Wider-
standsabnahme von Selenzellen bei Belich-
tung auf chemische Prozesse zurückzufiihren
sei. Ob dies wirklich der Fall, war insofern
schwierig zu entscheiden, als Selen mit allen
Metallen (auch Platin) bei Berührung, nament-
lich aber bei Erwärmung, chemische Verbind-
ungen eingeht. Die Selenzellen werden nun
bekanntlich hergestellt, indem man auf ein Täfel-
chen oder einen Cylinder aus isolierendem Ma-
terial zwei Kupfer- oder Platindrähte aufwickelt,
auf diese Selen aufschmilzt und nach der Kry-
stallisation des Selens 5 Stunden lang auf eine
Temperatur von etwa 2(X)* erhitzt. Es liegen
also sehr günstige Bedingungen zur Bildung von
Seleniden vor, und in der That, waren bei allen
il Bidwell, Phil. Mag. 40, 233—56, 1895.
von mir hergestellten Zellen auf Kupferdrähten
diese mehr oder minder angegriffen.
Um die obige Frage zu entscheiden, suchte
ich nach einem Stoff, der mit Selen keine
chemische Verbindung eingeht und dabei keinen
zu grossen elektrischen Widerstand hat; der
einzige, welcher diese Bedingungen erfüllt, ist
die Kohle. Nach Angabe von Dammer (Hand-
buch der anorganischen Chemie, Band I) ent-
steht Selenkohlenstoff selbst beim Überleiten
von Selendämpfen über glühende Kohlen nicht.
Man konnte also sicher sein, dass bei der Her-
stellung der Zellen nach dem oben angegebenen
Verfahren kein Selenkohlenstoff auftrat. Nach
der Theorie von Bidwell dürften also Selen-
zellen auf Kohle keine Lichtempfindlichkeit
zeigen.
Das Einfachste wäre nun gewesen, einen
Spalt zwischen zwei Kohlenstreifen mit Selen
auszufüllen; die so entstehenden Zellen würden
aber einen zur Untersuchungungeeigneten grossen
Widerstand aufweisen. Um diesen herabzusetzen
und um die Lichtempfindlichkeit durch Vergrös-
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122
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
serung der Oberfläche zu steigern, wurde das
folgende Verfahren eingeschlagen:
Auf eine Glasplatte, etwa 5 cm breit, 6 cm
lang, wurden Kohlenfäden von ca. 4 cm Länge
und 0,2 mm Durchmesser in einem gegenseitigen
Abstände von 1,5 — 2 mm gelegt, derart, dass
der erste, .dritte u. s. f. auf der einen Seite, der
zweite, vierte u. s. f. auf der anderen Seite um
je I cm vorstanden. Dies geschieht am besten
auf folgende Weise: in ein Stück Ebonit von
2 cm Breite und geeigneter Länge werden dicht
nebeneinander feine Rillen eingeschnitten; das
Ebonitstück wird auf der Mitte der Glasplatte
mit etwas Siegelwachs befestigt und durch die
Rillen die Kohlenfäden hindurch gesteckt; sie
liegen so unverrückbar nebeneinander. Um sie
dauernd in dieser Lage zu erhalten, werden zwei
6 cm lange und V2 cm breite Glasstreifen un-
mittelbar neben dem Ebonitstück über die
Kohlenfäden gelegt und durch Wasserglas mit
der unteren Glasplatte verbunden. Nachdem
das Wasserglas getrocknet, wird das Ebonit-
stück entfernt. Die auf jeder Seite überragenden
Enden einer Gruppe von Kohlenfaden müssen
nun untereinander verbunden werden. Dies ge-
schieht entweder dadurch, dass man die vorher
galvanisch verkupferten Enden der Fäden an
einen Kupferdraht anlötet, oder — da ich jed-
wedes Metall vermeiden wollte — indem man
auf dem freiliegenden Rand der Glasplatte, auf
welchem die Enden ruhen, ein Gemisch aus
Steinkohlenteer, Koks und Graphit aufträgt und
längere Zeit stark erhitzt. Diese Masse wird voll-
ständig hart, lässt sich aber leicht bearbeiten;
an dieselbe werden dann vermittels Schrauben
Kupferdrähte angeschlossen. Man erhält so ab-
solut sicheren Kontakt, der allerdings einen j
Widerstand von etwa 100 Si hat, welcher aber '
gegenüber dem der Selenzelle (Grössenordnung
10*) nicht in Betracht kommt. I
Cylinderfbrmige Zellen würden sich einfacher i
herstellen lassen, indem man um einen Porzellan-
cylinder, in welchen zwei Schraubengänge ein-
geschnitten sind (wie sie E. Ruhmer-Berlin
verwendet) zwei Kohlenfäden herumlegt. Bei
nicht zu kleinem Cylinderradius erweisen sich
die Fäden als genügend elastisch. Versuche
habe ich mit diesen bis jetzt nicht angestellt,
da es schwer hält, genügend lange Kohlefäden
zu bekommen.
Auf die so präparierten und wohl getrock-
neten Platten wurden nun etwa i '.j g pulveri-
siertes Selen aufgebracht und gleichmässig, ver-
teilt. Das Selen war als chemisch rein von
Merck-Darmstadt in Stangen bezogen und ent-
hielt, wie die Untersuchung des Spektrums lehrte,
nur Spuren von Verunreinigungen. Das Spek-
trum des im Vakuum destillierten Selens zeigte
keinen Unterschied gegen das nicht weiter be-
handelte, weshalb von der Destillation abgesehen |
wurde. Das Selen wurde auf der Glasplatte ge-
schmolzen und mit einem Glasspachtel gleich-
mässig verteilt; die Platte wurde dann schnell
gekühlt und schliesslich durch gelindes Erwärmen
krystallisiert. Die beiden Zellen, mit denen die
folgenden Beobachtungen angestellt wurden,
trugen die Nummern 7 und 8. Zelle 7 enthielt
etwa 2 g Selen und wurde nach dem Krystalli-
sieren sofort abgekühlt, Zelle 8 etwa i ',2 g ""^
wurde nach dem Krystallisieren 5 Stunden auf
ca. .200" erhitzt („geglüht"). Die beiden Zellen
wurden in zwei starke Holzklötze eingelassen,
welche oben durch eine Glasplatte verschlossen
wurden, um gegen äussere mechanische Angriffe
geschützt zu sein. Ein vollkommener Abschluss
gegen Feuchtigkeit war allerdings dadurch nicht
gewährleistet. Um auch deren Einfluss zu
eliminieren, werde ich, sobald als möglich, die
Versuche mit ähnlich gebauten Zellen wieder
aufnehmen, sie aber in ein evakuiertes Glasrohr
einschliessen und (nach dem Vorgange von
Ruhmer, D. R.-P. 147 113) die Krystallisation
erst hier eintreten lassen.
Ich will gleich erwähnen, dass beide Zellen,
abgesehen von ihrem Widerstand, sich völlig
gleich verhielten, dass also das „Glühen" bei
diesen auf Kohle gebauten Zellen keine wesent-
liche Rolle spielt.
Entgegen der Bidwellschen Hypothese
zeigten nun beide Zellen Lichtempfindlichkeit,
und zwar fiel für beide bei Belichtung durch
eine 16 kerzige Glühlampe in 10 cm Entfernung
nach 5 Minuten der Widerstand um etwa 55 Proz.
Es war damit also schon erwiesen, dass die
Widerstandsabnahme nicht an chemische Pro-
zesse gebunden war. Ich versuchte dann, durch
das folgende Verfahren einen zweiten Beweis
dafür zu liefern:
Es war nicht völlig ausgeschlossen, dass bei
der Belichtung doch chemische Prozesse auf-
traten (ich denke hier vor allen an Oxydationen),
die bei Verdunkelung wieder zurückgingen. Diese
sind aber stets mit Wärmeumsetzungen ver-
bunden. Ich brachte deshalb auf das Selen
der Zelle 7 einEisen-Konstantan-Thermoelement;
ein zweites wurde auf der Temperatur des
schmelzenden Eisens gehalten und beide durch
ein empfindliches Edel man nsches Galvano-
meter verbunden. Der Ausschlag betrug für
1 1 " Temperaturdifferenz etwa 1 30 Set. Die
Zelle wurde dann durch eine Glühlampe be-
lichtet, welche in einem Glasgefass stand, in
das fortwährend Wasser zufloss, um die Tem-
peratur konstant zu erhalten. Die Messungen
begannen erst, nachdem die Wassertemperatur
konstant geworden war. Ohne diese Vorsichts-
massregel stieg die Temperatur der Zelle in-
folge der Strahlung der Glühlampe, trotz zwischen-
geschalteter Alaunlösung, beträchtlich. Einige
Versuche wurden auch mit Tageslicht angestellt.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
123
Bei beiden Versuchsreihen wuchs der Ausschlag
des Galvanometers sowohl während der Be-
lichtung (5 Minuten) wie auch während der Ver-
dunkelung (5 Minuten) allmählich, insgesamt etwa
um 5 Set. Diese rühren her von der Steigerung
der Zimmertemperatur durch den Körper des
Beobachters in der Nähe von Verbindungsstellen
der Galvanometerszuleitungen, z. T. von der
Erwärmung der Zelle durch den durch dieselbe
gesandten Strom (da gleichzeitig immer der
Widerstand der Zelle gemessen wurde). Ein
chemischer Prozess wäre wahrscheinlich von
einer grösseren Wärmetönung begleitet gewesen
und hätte einen grösseren Ausschlag hervor-
rufen müssen, vor allem aber hätte der Aus-
schlag nach der Verdunkelung, entsprechend
dem Wiederanwachsen des Widerstandes, wieder
abnehmen müssen. Wenn er trotzdem langsam
weiter wuchs, so ist das eben ein Beweis daiiir,
dass das Anwachsen nur durch äussere Stör-
ungen hervorgerufen war, und dass also keine
chemische Prozesse dabei auftraten.
Nur scheint damit bewiesen zu sein, dass
die Widerstandsabnahme durch Belichtung nicht
auf chemische Prozesse zurückgeführt werden
darf.') —
Ich stellte dann mit diesen Zellen noch
eine Reihe anderer, der Hauptsache nach orien-
tierender Versuche an, über die ich hier noch
kurz berichten möchte:
Um aus der Einwirkung von Licht verschie-
dener Wellenlänge etwaige Schlüsse auf die
Vorgänge bei der Widerstandsabnahme ziehen
zu können, wurde die Empfindlichkeit der Zelle 8
bei Belichtung mit Li-, Na- und 77-Licht be-
stimmt. Es ergab sich, dass die Empfindlichkeit
mit abnehmender Wellenlänge abnahm; man
muss natürlich zu diesem Zweck die Lichtquellen
immer auf gleiche Intensität reduzieren, was
durch Vergleich ihrer Helligkeit mit der einer
Glühlampe vermittels des Bunsenschen Fett-
fleckphotometers geschah. Es würde sehr lohnens-
wert sein, diese Versuche mit vollkommeneren
Hilfsmitteln (spektral zerlegtes Licht und Thermo-
säule) wieder aufzunehmen.
Falls äussere Temperaturstrahlung fernge- 1
halten wurde, nahmen die Zellen ihren Wider- |
stand — je nach der Stärke der Belichtung in '
10 — 20 Minuten an; der Hauptabfall erfolgte in
der ersten Minute, ebenso die Hauptzunahme
nach Verdunkelung der Zelle, und zwar hängt
die Grösse der Zunahme von der Stärke und
Dauer der vorhergegangenen Belichtung ab. Die
Annahme des ursprünglichen Dunkelwiderstandes
I) Es war damit auch eine Vermutung widerlegt, die
mir während der Betrachtungen aufgestiegen war, dass nSm-
lich das Selen vielleicht die Lichtwellen absorbiere und in
solche grösserer Wellenlänge (ultrarote) umwandle — nach
Art der fluoreszierenden Substanzen — so dass die Wider-
standsvermindenrng im letzten Grunde auf Wärmewitkung
zuritckzufiihren gewesen wäre. —
* 1} t>
2 .. ..
erfolgte selbst bei schwacher Belichtung erst
nach etwa 3 Stunden. Im allgemeinen wurde
deshalb zwischen den einzelnen Versuchen ein
Zeitraum von 24 Stunden gelassen.
An Zelle 8 wurden ferner einige Versuche
über den Zusammenhang der Empfindlichkeit
mit der Intensität des Lichtes angestellt, indem
in einen allseitig geschlossenen Pappkasten eine
Glühlampe in verschiedene Entfernung von der
Zelle gebracht wurde. Es war bei einer Ent-
fernung von:
% m die Empfindlichkeit 25,0 Proz.
13.9 »
9.9 »
» />/ »
3 » tt >> 3>4 ij
Die einzelnen Messungen stimmen nicht zu gut
überein (+ i Proz.), da dieselben mehrere Tage
auseinander liegen, irnd die Stromstärke für die
Glühlampe nicht konstant zu halten war.
Die Empfindlichkeit ist also etwa propor-
tional der Quadratwurzel aus der Intensität,
wie es schon Rosse') gefunden.
Zelle 7 wurde auf die Existenz von Polari-
sationsströmen hin untersucht. Es traten, nach-
dem mindestens 2 Minuten lang der Strom eines
Akkumulators durch die Zelle geschickt war,
Polarisationsströme stets von derselben Stärke
auf, die bei unbelichteter Zelle 19 Set, bei belich-
teter Zelle 22 Set Ausschlag in einem Galva-
nometer hervorriefen. Man nimmt gewöhnlich
an, dass die Polarisationsströme von auf den
Zellen haftender Feuchtigkeit herrühren ; Belich-
tung (oder die damit verbundene Wärmestrahl-
ung) verstärkt also den Polarisationsstrom.
Die Zellen zeigten weiterhin die Eigenschaft,
dass sie bei gleichmässiger Behandlung ihren
Dunkelwiderstand konstant hielten, abgesehen
von den durch Temperatur bewirkten Änder-
ungen. Soviel mir bekannt, halten Zellen auf
Metalldrähten, selbst bei konstanter Temperatur
und gleichmässiger Behandlung ihren Wider-
stand nicht auf konstanter Höhe; eine im Be-
sitz des Physikalischen Instituts zu Breslau be-
findliche von Ruhmer bezogene Zelle hatte
z. B. nach Angabe von Ruhm er bei der Lieferung
im Dezember 1902 einen Dunkelwiderstand von
40000 ii; bis zum März 1903 war derselbe
auf looooo ü gestiegen, und sehwankte sehr
leicht innerhalb 24 Stunden um 10 Prozent.
Die beiden Zellen auf Kohlenfäden blieben je-
doch völlig konstant; die Abweichungen vom
Mittelwert waren kleiner als + % Proz. Es
hatte bei 10" Zelle 7 einen Widerstand von
208220 ii, Zelle 8 einen solchen von 91240 H.
Bei Steigerung der Temperatur um i * nahm der
Widerstand von Zelle 7 um 3,4 Proz., der von
I) Rosse, Phil. Mag. (4), 47, 161—164, 1874.
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124
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
Zelle 8 um 3,6 Proz. ab. Pocchettino') findet
einen ganz anderen Wert (0,4 Proz.) und ausser-
dem wächst bei seinen Zellen der Widerstand
mit wachsender Temperatur; es liegt das in dem
verschiedenen Verhalten der „weichen" und
„harten" Modifikation^) begründet. Es müsste
also möglich sein, durch geeignete Kombination
der beiden Modifikationen Zellen herzustellen,
welche den Temperaturkoeffizienten o haben.
Gegen ungleichmässige Behandlung sind die
Zellen allerdings sehr empfindlich. Es wurde
z. B. Zelle 7 mit kräftigen elektrischen Wellen
bestrahlt; ihr Widerstand fiel auf 194000 ü
(was der Beobachtung von Agostini"), dass
Selenzellen gegen elektrische Wellen unempfind-
lich sind, widerspricht), stieg dann im Verlauf
von drei Tagen auf 201000^ und blieb hier
ziemlich konstant, allerdings nicht so gut wie vor-
her. Infolge vermehrter Feuchtigkeitsabnahme
fiel dann der Widerstand wieder und wurde un-
regelmässig. Die Zelle wurde dann zu Ver-
suchen über Telephonie mit der singenden
Bogenlampe benutzt und der starken Strahlung
derselben in der Nähe ausgesetzt. Ihr Wider-
stand stieg dadurch bedeutend auf ca. 290000 H
und hielt sich hier wieder angenähert konstant.
Ebenso empfindlich gegen strapaziöse Be-
handlung war die Zelle 8. Sie wurde i ','2 Stdn.
mit der Glühlampe bestrahlt, wodurch sie stark
erwärmt wurde (um ca. 20"). Sie nahm einen
um etwa 4000 ii tieferen Widerstand an, ging
dann langsam in die Höhe, wahrscheinlich in-
folge der Abgabe von Feuchtigkeit, da das Be-
obachtungszimmer einige Tage hindurch kräftig
geheizt wurde, und hielt sich dann konstant auf
etwa 98000 a.
Infolge meiner Übersiedelung nach Cöthen
war ich gezwungen, diese Versuche abzubrechen;
einige wenige Messungen, die ich hier habe aus-
führen können, ergaben nach einer Ruhepause
von 4 Wochen für die Zellen sehr angenähert
denselben Widerstand. Ich hoffe jedoch, die
Versuche mit nach obigen Angaben verbesserten
Zellen .spätestens zu Beginn des Sommersemesters
wieder aufnehmen zu können. —
Da die Abnahme des Widerstandes bei Be-
lichtung durch chemische Vorgänge nicht zu
erklären ist, habe ich die folgende Hypo-
these gebildet: Ich vermute, dass das krystal-
linische Selen in zwei Modifikationen existiert,
welche im dynamischem Gleichgewicht mitein-
ander stehen; durch Belichtung wird dieses all-
mählich verschoben, nach Aufhören der Be-
lichtung kehrt der ursprüngliche Zustand im
allgemeinen allmählich wieder zurück. Wird
die Zelle aber irgendwie strapaziert, so bildet
l) A. Pocchctino, Kend. R. Acc. dei Line. (51, 11,
I. Sem., S. 286 — iSg, iqo2.
2, K. Kuhmer, diese Zeitschr. 3, 46S 472, 1902.
3) Agostini, FortschriUc der Physik, 1898.
sich von der einen Modifikation soviel, dass ein
Teil derselben einen stabilen Gleichgewichts-
zustand annimmt und an dem dynamischen
Gleichgewicht nicht mehr teilnimmt, oder —
wenn die Belichtung weniger stark war, dass
das Gleichgewicht erst nach längerer Zeit wieder
eintritt. — Eine Entscheidung über die Richtig-
keit dieser Hypothese ist vielleicht durch Unter- ,
suchungen der Empfindlichkeit bei möglichst
verschiedenen Temperaturen zu erwarten, die
ich, sobald ich durch andere Arbeiten nicht
mehr verhindert bin, in Angriff nehmen werde. i
Zu ganz ähnlichen Anschauungen kommt
auch Marc'), dessen Arbeit ich erst kennen
lernte, als die hier vorgetragenen Versuche und
Ansichten im wesentlichen abgeschlossen waren. !
Die Versuche wurden im Physikalischen In-
stitut der Universität Breslau angestellt.
l) Marc, Zeitschr. für anorgan. Chemie 37, 459, 1903. j
Cöthen, Phys. Lahr. d. Techn., Januar 1904.
(Eiagegangen 3. Februar 1904.]
Historische Notiz zur Wasserzersetzung.
Eine Erwiderung von Albert* Neuburger.
In Jahrgang 4, 865, 1903 dieser Zeit-
schrift" weist Edm. Hoppe darauf hin, dass
nicht Simon, sondern Ritter die Priorität
für die Erkenntnis gebühre, dass bei der elektrol)-
tischen Wasserzersetzung einerseits nur reiner
Wasserstoff und Sauerstoff entstehe, und dass
andrerseits die Alkalibildung, die vorher beobach-
tet wurde, von Verunreinigungen herrühre. Ich
habe in meinem Vortrag auf der Naturforscherver-
sammlung in Kassel eingehend dargelegt, auf
Grund welcher Arbeiten Simon die Priorität zuzu-
erkennen sei. Selbstverständlich waren mir, wie
auch aus den Veröffentlichungen in der „Elek-
trochemischen Zeitschrift", Jahrgang X, Heft 3
und ff. hervorgeht, die Arbeiten Ritters ge-
nau bekannt, aber eben deswegen muss ich
um so mehr an der Ansicht festhalten, dass ein-
zig und allein Simon es war, der den ersten
unzweifelhaften Beweis erbracht und der es
zum erstenmal klar und deutlich au.sgesprochen
hat, dass bei der Zersetzung von Wasser nur
reiner Wasserstoff und Sauerstoff entsteht und
dass die Alkalibildung auf Verunreinigungen
zurückzufuhren ist.
Was von den Ritterschen Arbeiten im all-
gemeinen zu halten ist, habe ich in der „Elek-
trochemischen Zeitschrift", Jahrgang X, Heft S,
S. 179, Spalte 2 Zeile 10 von oben und iT.
ausgesprochen. In ihnen mischen sich Wahr-
heit und Dichtung, richtige Beobachtung und
Phantasiegebilde in krauser Reihe durcheinander;
zu unterscheiden, was von seinen vielen Be-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
125
hauptungen stichhaltig ist und was nicht, ver-
mag wohl niemand mehr. Er hat so viel be-
hauptet, dass man ihm schliesslich die Priorität
für eine ganze Anzahl von Thatsachen zuer-
kennen könnte. Das Urteil seiner Zeitgenossen
und das der Nachwelt lautet einstimmig dahin,
dass Ritter ein Phantast war und dass vielen
seiner Angaben durchaus zu misstrauen ist.
Wollte man alle die dahin gehenden Urteile
zusammenstellen, so Hessen sich mit den be-
treffenden Citaten ganze Spalten anfüllen, ja
sogar Ostwald, dessen Rede im Jahre 1894
Hoppe citiert, weist in seinem Werke: „Elek-
trochemie, ihre Geschichte und Lehre" trotz
aller sonstigen Vorliebe für Ritter an vielen
Stellen auf dessen oft etwas zuweit gehende
geistige Regsamkeit hin. Für den Historiker
ist also Ritter eine Quelle von sehr zweifel-
hafter Güte und in keinem Falle sind seine
Angaben so unanfechtbar, dass man sie als
Grundlagen für die Geschichtsschreibung be-
nutzen darf. Wollte man dies thun, so würde
man in einen Fehler verfallen, den der Histo-
riker unter allen Umständen vermeiden muss.
Dass aber demjenigen, der die Verhältnisse der
Wasserzersetzung zum erstenmal in klarer
und unanfechtbarer Weise erforscht hat, also
Simon, auch unter allen Umständen die Priori-
tät zugesprochen werden muss, das kann für
den, der nicht an einer besonderen Vorliebe
für Ritter leidet, sondern sich auf einen
rein objektiven Standpunkt stellt, keinem Zweifel
unterliegen.
Wenn wir nun aber die Arbeiten Ritters
über die elektrolytische Wasserzersetzung selbst
etwas näher betrachten, so finden wir hier
eine solche Fülle von Widersprüchen, dass
eine völlige Klarheit nur schwer zu er-
langen ist. Zunächst hat Ritter vor Si-
mon (im Jahre 1801) im wesentlichen nur
den von Hoppe richtig angeführten Versuch
gemacht; er ist aber bei diesem auf die Frage
der Verunreinigungen, auf die es doch in
erster Linie ankommt, gar nicht eingegangen,
sondern hat, wofür ich mir statt andrer Hoppe
selbst als Quelle zu eitleren gestatte (Hoppe,
die Akkumulatoren für Elektrizität, 1898, S. 6),
lediglich geschrieben, „dass er Wasserstoff und
Sauerstoff einzeln auffange und dass er sie
beide rein erhalte. Ja, er hat auch die Probe
der wirklichen Wasserzersetzung zuerst gemacht,
er leitete beide Gassorten in ein Gefäss, ver-
puffte sie hier durch den Funken und erhielt
.so das Wasser wieder, welches er erst zersetzt
hatte." So schreibt Hoppe! Wir wollen da-
rauf, was eine „wirkliche Wasserzersetzung"
ist, hier nicht näher eingehen und auch nicht
darauf hinweisen, dass „wirkliche Wasserzer-
setzungen" schon vor Ritter von anderen ge-
macht wurden, sondern wollen an Stelle des
oben citiert en Hopp eschen Schlusses hier den
hersetzen, den Ritter selbst im Jahre 1801
aus seinen verschiedenen Versuchen über Wasser-
zersetzung zog. Da sich aber, wie wir schon
eingangs erwähnten, aus Ritters Schriften alles
Mögliche herauslesen lässt, und da wir, wenn
wir eine Stelle aus diesen auswählen, vielleicht
des Mangels an Objektivität geziehen werden
könnten, so eitleren wir zwei andere Geschichts-
schreiber, von denen der eine gewiss als ob-
jektiv gelten kann und von denen der andere
eher den An.sichten Hoppes zuneigt, nämlich
Kopp und Ostwald.
Kopp schreibt (Geschichte der Chemie,
2, 278, 1845) „Ritter schloss hieraus (aus dem
Versuch zur Wasserzersetzung, 1801): Sauerstoff
sei Wasser mit negativer, Wasserstoffgas sei
Wasser mit positiver Elektrizität verbunden;
eine Ansicht, welche bei der rasch voranschrei-
tenden Erkenntnis des Galvanismus sich bald
unhaltbar zeigte; in ihrer Aufstellung sehen
wir den letzten Versuch, die Zusammen-
setzung des Wassers zu leugnen."
Ostwald, der von Ritters Versuch, durch
den die elementare Natur des Wassers erwiesen
werden sollte, sagt: ..Ritter hat hier, wie ihm
das nicht selten geschah, auf eine nicht hin-
reichend sorgfältig untersuchte Erscheinung
weitgehende theoretische Schlüsse gebaut und
im Eifer des Schliessens versäumt, sich der
Festigkeit der Unterlagen seines theoretischen
Gebäudes zu vergewissern" (Elektrochemie,
S. 162), fuhrt auf der folgenden Seite (S. 163)
wörtlich folgendes an: .,Auch Ritter ist
später (!) auf diese Frage zurückgekommen
und hat (Gilberts Annalen 8, 32, 1801) die
Unrichtigkeit seiner Beobachtung zugegeben.
Dagegen erklärte er, dass man seinen Versuch
nur richtig aufzufassen brauche, um das gleiche
Resultat, dass das Wasser bei diesem Ver-
such nicht in seine Bestandteile gespal-
ten werde, zu erhalten."
Und daraus soll also für Ritter ein Anspruch
auf Priorität in Bezug auf die richtige Erkennt-
nis der Verhältnisse bei der elektrolytischen
Wasserzersetzung abgeleitet werden!
Die Vermutung, dass das Alkali und die
Säure bei der Wasserzersetzung vielleicht von
I Verunreinigungen des Wassers herrühren können,
.stellt Ritter zum ersten Male in einem Briefe
I an Gehlen auf, in dem er sich üj)er die Ar-
beiten Pacchianis auslässt. Dieser Brief ist
' veröffentlicht in „Gehlens Journal für die Chemie
und Physik" 1, 36, 1806 — also volle fünf
Jahre, nachdem die Arbeiten Simons erschienen
waren! Wo bleibt also die Priorität Ritters
' in Bezug auf diesen Punkt, ganz abgesehen
davon, dass Ritter selbst dann noch schreibt,
,,da.ss bi.sher gerade das reinste Wasser am
, wenigsten Säure und Natron gegeben habe.-"
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126
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
Also auch im Jahre 1806 war es ihm noch
nicht gelungen, säure- und alkalifreies Wasser
zu erhalten 1
(EingegaDgeu 29. Januar 1904.)
Beitrag zur Klärung der neuesten Versuche
von R. Blondiot') über die n-Strahlen.
Von O. Lummer^).
Bei allen Beobachtungen Blondlots über die
«-Strahlen besteht die Wirkung in einer Aufhel-
lung einer Lichtquelle bei Bestrahlung oder viel-
mehr in einer Verdunkelung bei Aufhebung
der Bestrahlung, sei es, dass man einen Blei-
schirm oder die Hand zwischen die analy-
sierende Lichtquelle und die strahlende «-Quelle
bringt. Als analysierende Lichtquelle dient
ein kleiner Funken, eine bläulich brennende
Flamme, eine phosphoreszierende Fläche, ein
dunkelrot glühendes Platinblech oder eine
von einer Lichtquelle schwach beleuchtete
Papierfläche. Die Dimensionen aller dieser
analysierenden Leuchtquellen sind sehr klein
(das beleuchtete Papier z. B. ist 2 mmx 16 mm
gross) und die Beobachtung geschieht im dunkeln
Zimmer.
Ohne vorläufig die objektive Existenz dieser
«-Strahlen in Abrede stellen zu wollen, möchte
ich im folgenden darlegen, dass sich eine ganze
Reihe der Blondlotschen Versuche in ihrem
Effekte fast vollkommen nachahmen lassen
ohne Benutzung irgend einer Strahlungs-
quelle bezw., dass Gestalts-, Helligkeits- und
Färbungsänderungen der analysierenden Leucht-
fiäche, wie sie Blondlot bei Bestrahlung und
Abbiendung beobachtet hat, sich zurückführen
lassen auf Vorgänge in unserem Auge, und zwar
auf den Wettstreit der Stäbchen und
Zapfen unserer Netzhaut beim Sehen im
Dunkeln.
Während man lange Zeit glaubte, dass die
1) R. Blondiot, Sur de nourelles actions produites par
les rayons »: g^neralisation des pWnomenes pr^cedemment
ol)serv&. C. R. 137, 684, 1903. — Sur remmagasinement
des r.iyons n par certains corps. C. R. 137, 729, 1903.
2) Der mir geäusserten Bitte seitens der Redaktion
dieser Zeitschrift, einen Auszug aus meiner obigen Notiz
(siehe Verhdlgn. d. D. Ph. Ges. No. 23, 1903) zu geben,
komme ich um so Heber nach, als sich seit meiner Publikation
einerseits die Mitteilungen über die Erfolglosigkeit bei der
Wiederholung iler Blondlotschen Versuche gemehrt haben
(ausser II. Zahn, dieseZeitschr.4, 868, 1903, haben mir verschie-
dene andere deutsche Physiker liebenswürdigerweise schriftlich
mitgeteilt, dass sie keinen der Blondlotschen Effekte erhalten
haben, falb sie auf die hier geschilderten Eigentümlichkeiten
des Auges Rücksicht nehmen), andrerseits das Interesse an
den neckischen »-Strahlen sich insofern erhiiht hat, als die
Existenz dieser bezw. .ähnlicher Strahlen ausser von Blond-
lot auch von Charpentier, Mace de LtSpinay und
Edouard Meyer hat nachgewiesen werden können, wenn
auch wieder nur durch subjektive Beobachtungsmethoden.
Lummer.
Zapfen allein die lichtempfindlichen Gebilde
unserer Netzhaut seien, gelang es auf Grund
der neueren physiologischen Forschungen über
das Sehen bei geringer Helligkeit etc. die
Wirkungsweise beider Netzorgane zu erkennen.')
Die Quintessenz aller dieser Fortschritte
zog J. V. Kries^). Nach ihm stellen die Zapfen
unseren farbentüchtigen „Hellapparat" und die
Stäbchen unseren total farbenblinden „Dunkei-
apparat" dar. Dieser Kriesscben Theorie ge-
mäss vermitteln die Zapfen also das Sehen bei
grosser Helligkeit und ihre Erregung durch die
Lichtwellen erweckt im Gehirn die Empfindung
der Farbe, während die purpurhaltigen Stäb-
chen total farbenblind sind, erst bei sehr
geringer Helligkeit in Wirksamkeit treten und
mit der Fähigkeit ausgestattet sind, ihre Em-
pfindlichkeit im Dunkeln ganz bedeutend zu
steigern. „Dunkeladaptation" nennt Kries
diese Eigenschaften der Stäbchen. Ehe also
die Zapfen farbiges Licht empfinden, vermittein
die Stäbchen zum Gehirn den Eindruck farb-
loser Helligkeit.
Aus der Anatomie der Netzhaut') unseres
Auges folgt andrerseits, dass auf der Netzhaut-
grube oder Fovea centralis nur Zapfen und gar
keine Stäbchen vorhanden sind, während die
übrige Netzhaut sowohl Stäbchen wie Zapfen
enthält, und zwar in der Anordnung, dass nach
dem Rande der Netzhaut zu die Stäbchen an
Zahl die Zapfen überwiegen. Wie wir wissen,
ist nun die Netzhautgrube die bevorzugte Stelle,
mit der wir sehen, wenn wir einen Gegenstand
fixieren und scharf ins Auge fassen. Beim
Fixieren oder beim direkten Sehen (fo-
veal) sind daher die Stäbchen ausge-
schaltet und nur beim indirekten Sehen
(peripher) treten ausserdem noch die
Stäbchen in Thätigkeit. Hier treten also bei
geringer Helligkeit die beiden Sehapparate in
einen scharfen Wettstreit ein, der, wenn nur
die Helligkeit gering genug ist, zu Gunsten der
farbenblinden Stäbchen ausfällt, so dass dann
alles „Grau in Grau", d. h. in farbloser Heilig-
keit erscheint.
Mit Hilfe dieser Theorie erhielt man eine
zwanglose Deutung für vorher unerklärliche Er-
scheinungen, wie z. B. das Purkinje sehe Phä-
nomen, das Wandern des „neutralen Punktes"
im Spektrum der Rotgrün -Ver\vechsler mit ab-
nehmender Intensität (E. Brodhun) und die Ab-
hängigkeit der Farbengleichungen von der ab.so-
i) Vergl. A. König, Über den menschlichen Sehpurpur
und seine Bedeutung beim Sehen. Sitzber. d. Berl. Akad. d.
Wissensch. S. 577, 1894.
2) J. V. Kries, Über die Funktion der Netzhautstäbchen.
Ztschr. i. Psych, u. l'hysiol. d. Sinnesorgane 9, 81 — 123, 1894.
3) R. Greeff, Mikroskopische Anatomie des Seh-
nerven und der Net/haut. Aus dem Handbuch der .\ugen-
keilkunde von Gräfe u. Sämisch, 2. Aufl., I. Bd., V. Kap.
Leipzig 1901.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
127
luten Intensität. Und in meiner Arbeit „Grauglut
und Rotglut" konnte ich zeigen '), dass man die
merkwürdige und „gespensterhafte" Erscheinung
der Grau- und Rotglut erklären kann, wenn
man den beiden lichtempfindlichen Apparaten
die Rolle zuschreibt, welche ihnen v. Kries
beigelegt hatte.
Beobachten wir im Dunkelzimmer die all-
mähliche Temperatursteigerung eines Körpers
von der Zimmertemperatur bis zur Glühtempe-
ratur, so meldet unser Auge meiner Ansicht
nach einen zweimaligen Sprung, erst vom
Dunkel zum Gespenstergrau (Grauglut) und
später von der Grauglut zur farbigen Glut
(Rotglut). In beiden Fällen entsteht der
„Sprung" durch das Überschreiten der Reiz-
schwelle unseres Sehnerven; nur die vermitteln-
den Organe sind in beiden Fällen andere: die
Graug'lut entspricht der Reizschwelle der Stäb-
chen, die Rotglut der Reizschwelle der Zapfen
unserer Netzhaut. Demnach haben wir die
Grauglut als eine Empfindung der Netz-
hautstäbchen und die Rotglut als die
Empfindung der Netzhautzapfen aufzu-
fassen.
Das „Gespenstische" des Stäbchensehens
tritt erst ein, wenn man eine genügend kleine
Fläche betrachtet, deren Netzhautbild an Aus-
dehnung höchstens gleich der Stelle des deut-
lichsten Sehens, der Netzhautgrube, ist und
deren Helligkeitssteigerung man im Dunkeln
von Null an verfolgt. Am besten bedient man
sich dazu eines elektrisch geglühten Platin-
bleches, welches man durch ein Diaphragma
begrenzt und dessen Lichtentwickelung man
mit gut ausgeruhtem Auge im Dunkeln ver-
folgt. Hat das Platinblech die Temperatur
von etwa 400" C. erreicht, so werden zunächst
nur die Stäbchen des im Dunkeln umherirren-
den Auges erregt und im Gehirn wird die
Empfindung farbloser Helligkeit (Grauglut)
ausgelöst. Gewöhnt, das zu fixieren, was uns
„Licht" zusendet, wenden wir unser Auge in
die Richtung, von der wir glauben, dass die
Lichtstrahlen gekommen sind. Da aber die
Zapfen noch nicht in Erregung geraten, sendet
die Netzhautgrube auch keine Lichtmeldung
zum Gehirn, also können wir auch die „fixierte"
Stelle nicht sehen! Es tritt somit hier der
merkwürdige Zustand ein, dass wir etwas
sehen, was wir nicht fixieren, während es
unsichtbar wird, wenn wir es näher ins Auge
fassen wollen. Und da wir beim direkten
Sehen nichts sehen können, so bewegen
wir unwillkürlich unser Auge weiter, wo-
durch die Strahlen wiederum auf extrafoveale
Netzhautstellen fallen; wiederum erhalten wir
I, 0. Lummer, Über Grauglut und Rotglut. Wied.
Ann. 62, 14—29, 1897. Verh. Phys. Cles. Berlin, 16,
121— 127, 1897.
den Eindruck von Licht und von neuem be-
ginnt die Suche nach dem Orte, von wo das
merkwürdige Licht kommt. So entsteht in uns
der Eindruck eines Lichtes, welches hin und
her huscht, bald vorhanden ist, dann wieder
entflieht, und uns gleich einem „Irrlicht" neckt.
Erst wenn die Helligkeit so. gross geworden
ist, dass auch die Zapfen erregt werden und
dem Gehirn ,, Licht" zu melden imstande sind,
schwindet dieser ungewohnte Zustand; dann
sehen wir das, was wir fixieren, ganz wie wir
es gewöhnt sind, und das Gesehene flieht nicht
mehr unseren prüfenden Blick. Dies tritt beim
Glühen erst ein, sobald der Körper die Tem-
peratur etwas über 500* C erreicht hat; erst
dann werden die Zapfen erregt und wir emp-
finden ausser der Helligkeit auch noch Farbe:
Die „Grauglut" geht über in „Rotglut".
Aber bei noch viel höherer Temperatur
(bis 700" C. und darüber) treten die Stäbchen
mit den Zapfen in starke Konkurrenz und die
beim Fixieren des Platinbleches gesehene hell-
rote Farbe verwandelt sich beim indirekten
Sehen in ein eigentümliches, farbloses Weiss,
das „Stäbchenweiss", während die Helligkeit
des Platinbleches gleichzeitig bedeutend zu-
nimmt.
Bei einigen Versuchen Blondlots befindet
man sich ganz in der Lage wie bei der Beob-
achtung des soeben geschilderten „Gespenster-
sehens". Man beobachtet im Dunkeln und
betrachtet eine sehr kleine, seh wachleuch-
tende Fläche, z. B. ein dunkelrot glühendes
Platinblech. Ehe man seine ganze Aufmerksam-
keit auf dasselbe richtet, wird man es mit extra-
fovealen Stellen der Netzhaut betrachten, weil
das Auge unwillkürlich das meiste Licht auf-
zufangen sucht, so dass also Zapfen und Stäb-
chen am Sehen teilnehmen. Sobald man jetzt
den Bleischirm oder die Hand zwischen die
Strahlungsquelle und die leuchtende Platinfläche
einschaltet, um dessen Veränderung zu
beobachten, wird man das Platinblech mög-
lichst scharf fixieren und damit also die Stäb-
chen ausschalten. Die notwendige Folge wird
sein, dass das Platinblech weniger hell und
rötlich erscheinen wird, da das peripher mit-
wirkende Stäbchenweiss fortfällt. Aber diese
Fixation kostet Zeit und Anstrengung. Die
beobachtete Verdunkelung und Rotfärbung wird
also eine gewisse Zeit in Anspruch nehmen
und das Auge wird, sobald man die Hand oder
den Schirm fortnimmt, baldmöglichst zur extra-
fovealen Beobachtung zurückkehren, bei der es
mehr Licht empfängt. Nach Fortnahme des
Schirmes nimmt also die Helligkeit des Platin-
bleches wieder zu. Und falls die Helligkeit
der beobachteten Leucbtfläche sehr gering ist,
wird mit dem Dunkelwerden beim F'ixieren zu-
gleich eine Verun den tlichung der Begrenzung
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
eintreten, ja eventuell das vollkommene Ver-
schwinden des Platinbleches, falls die Energie
unter die Reizschwelle der Zapfen sinkt und
die beobachtete Fläche klein genug ist.
Zum Beweise, dass die hier geschilderten
und von mir seit einer Reihe von Jahren in
meiner Vorlesung einem grösseren Zuhörerkreise
vorgeführten Phänomene') den neueren, von
Blondlot geschilderten Beobachtungen ausser-
ordentlich ähneln, will ich zwei Sätze aus seiner
Abhandlung vom 2. Nov. 1903 (C. R. 137, 685,
1903) wörtlich anfuhren. Nachdem er die An-
ordnung bei der Beobachtung eines schwach
beleuchteten Papierstreifens beschrieben, fährt
er fort:
„Si maintenant on intercepte^) les rayons
en interposant une lame de plomb ou la main,
on voit le petit rectangle de papier s'assombrir,
et ses contours perdre leurnettete; l'^loignement
de l'ecran fait reparaitre l'eclat et la nettet^:
la luniiere diffusee par la bände de papier est
donc accrue par l'action des rayons n."
Und in dem Falle, wo Blondlot das an
einer Nähnadel gespiegelte transparent leuch-
tende Papier beobachtet und nun die Nähnadel
mit den «-Strahlen bestrahlt, schildert er die
Wirkung mit folgenden Worten: „II fut alors
facile de constater que l'action de ces rayons
renforce l'image, car si l'on vient a les inter-
cepter^), cette image s'assombrit et devient
rougeatre. J'ai r^pete cette exp^rience avec le
meme succes en employant, au Heu de l'aiguiUe
a tricoter, un miroir plan en bronze."
In dieser Abhandlung heisst es auch: „Tou-
tes ces actions des rayons n sur la lumiere
exigent un temps appreciable pour se produire
et pour disparaitre" ; also ganz wie bei den
Erscheinungen der Grauglut und Rotglut beim
Sehen im Dunkeln. Bei den in dieser Ab-
handlung geschilderten Versuchen ist nicht die
Rede von dem Verhalten der verschiedenen
Substanzen gegenüber den «-Strahlen. Es ver-
steht sich von selbst, dass das Sehen im
Dunkeln durchaus nicht imstande ist zu er-
klären, warum einige Substanzen die «-Strahlung
hindurchlassen, andere nicht. Wohl aber lässt
sich ohne weiteres aussagen, dass weder eine
Aufhellung, noch eine Verdunkelung, noch eine
Färbungsänderung eintreten wird, wenn man wäh-
rend der Operation bei nur gedachter Strahlungs-
quelle die analysierende Leuchtfläche andau-
ernd fixiert, so dass ihr Bild immer auf die
Netzhautgrube fällt und nur die Zapfen wirk-
sam sind. Übrigens ist dieses andauernde
i^ Vergl. auch O. Lummer: „Experimentelles über das
Sehen im Dunkeln und Hellen" (Hypothese über die Ursache
der „Farbenblindheit", Verhdign. der Deutsch, Physik. Gesellsch.
Vorgetragen 22. Januar 1904. Abgedruckt Jahrg. 2, 62 ff.,
1904.
2) Im Original nicht stark gedruckt.
Fixieren im allgemeinen und besonders bei Be-
trachtung einer sehr schwach leuchtenden klei-
nen Fläche im dunkeln Zimmer mit grosser
Anstrengung verbunden. Ist doch, wie man
aus den hypnotischen Experimenten kennt, das
andauernde Fixieren kleiner heller Objekte das
wirksamste Mittel, um eine Person in hypno-
tischen Schlaf zu versetzen !
Aber trotzdem man nicht alle Versuche des
Herrn Blondlot durch rein subjektive Emp-
findungsvorgänge auch ohne Anwendung einer
Strahlungsquelle nachahmen kann, glaubte ich
doch auf diese neueren physiologischen Er-
kenntnisse hinweisen zu sollen, um so mehr als
Herr Blondlot in keiner Publikation darauf
Bezug nimmt, und weder angiebt, mit welchem
Sehapparat man beobachten soll, noch vor den
Täuschungen warnt, denen man bei seinen
Versuchen verfallen kann. Sobald es gelungen
seih sollte, die «-Strahlen einwandsfrei objek-
tiv nachzuweisen, ist selbstverständlich dieser
Beitrag zur Klärung etc. gegenstandslos ge-
worden.
(Eingegangen 32. Januar 1904,)
Über die Energie der Röntgenstrahlen.
Von W. Wien.
Von allen Hypothesen über die Natur der
Röntgenstrahlen scheint mir die Wiechertsche
Annahme, dass sie in elektromagnetischen, kure
dauernden Störungen bestehen, die von der
schnellen Verzögerung der mit grosser Ge-
schwindigkeit ankrallenden negativen Elektronen
hervorgerufen werden, die wahrscheinlichste zu
sein. Betrachtungen über derartige Störungen
sind bereits von Heavisi de angestellt und von
J. J. Thomson') auf Röntgenstrahlen ange-
wendet.
Von ganz andern Gesichtspunkten ausgehend,
nämlich von den Differentialgleichungen der
Elektrodynamik für bewegte Körper, habe ich
in einer demnächst in den Annalen der Physik
erscheinenden Arbeit streng das Problem be-
handelt, bei dem das Moment nu eines elek-
trischen Doppelpunkts, der in der Entfernung
/ die Ladungen -\- e und —e trägt und sich
mit einer Geschwindigkeit v in der Richtung
seiner Achse bewegt, entsprechend der Gleichung
mx=- arctgnt
mit der Zeit sich ändert, wo n eine Konstante
bezeichnet.
Hierdurch kann mit gewisser Annäherung
auch die der Funktion arctgnt proportionale
Bewegung eines Elektrons dargestellt werden,
i) J. J. Thomson, Phil. Mag. (5), 45, 172, 18
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
129
.. „ Ih , , , . . ,. i
wenn die Grosse , , sehr klein ist, wo c die .
Lichtgeschwindigkeit und k'^ == i
V''
ist, und
wenn / überhaupt gegen die in Betracht kom- '
menden Längen klein ist. '
Wenn das Elektron sich zunächst mit der \
konstanten Geschwindigkeit v bewegt und er-
fährt dazu noch eine durch die Funktion
arctgnt dargestellte Änderung seines Weges,
so wird die hierdurch herbeigeführte Modi-
fikation des Feldes unter den gemachten Vor-
aussetzungen durch das veränderliche Feld des
Doppelpunkts dargestellt.
Für die durch die Störung hervorgerufene Aus-
strahlung ist diese Modifikation des Feldes,
nicht das Feld selbst, massgebend, da das letz-
tere in grosser Entfernung gegen die erstere
verschwindet.
Für die Ausstrahlung kann man daher die
für den Doppelpunkt sich ergebende einsetzen,
die ich
gefunden habe, wenn in Bezug auf die Zeit
zwischen — rsc und + ic integriert wird.
Die durch arc/g^ nt dargestellte Bahn ,
deren Länge / beträgt, wird in der Zeit von
— -x bis + 30 durchlaufen. Bei grossen Wer-
ten von « wird sie mit endlichen Geschwindig-
keiten nur in der Nähe von t=o durchmessen.
Die grösste Geschwindigkeit ist bei t = o;
sie ist
///
n
Ttl
Mache ich nun = — v, so wird die Ge-
schwindigkeit des Elektrons für t = o und
steigt nachher wieder auf ihren ursprünglichen
Wert. Es ist dies ein Vorgang, wie er mög-
licherweise beim Durchgang der Kathoden-
strahlen durch ein Lenardsches Fenster ein-
tritt.
An sich steht zwar nichts im Wege, das
Elektron, nachdem es einmal die Geschwindig-
keit Null erreicht hat, nun in Ruhe zu lassen,
aber für die Berechnung der Ausstrahlung kommt
dann die Zeit in Betracht, nachdem die Be-
wegung bereits aufgehört hat, weil die Strah-
lung durch Integration des Poyntingschen
Vektors über eine unendlich entfernte Ober-
fläche gewonnen werden muss unji die Strah-
lung Zeit braucht, um diese Oberfläche zu er-
reichen. Zur exakten Berechnung der Strahlung,
die ausgesandt wird, wenn das Elektron von
der Zeit i=o an in Ruhe bleibt, muss ich da-
her den Poyntingschen Vektor über eine un-
endlich entfernte Fläche integrieren, zuvor aber
das Zeitintegral von — cc an für jeden Punkt
der Fläche bis zu dem Moment nehmen, wenn
die vom Elektron in dem Zeitpunkt t=o aus-
gesandte Strahlung den Punkt der Fläche er-
reicht.
Nehme ich für die Fläche ein Rotations-
ellipsoid, in dessen Mittelpunkt sich das Elektron
befindet und dessen Gleichung
lautet, wo r als konstant anzusehen ist, so wird
die Zeit, welche verstreicht, bis die im Moment
i = o ausgesandte Strahlung die einzelnen Punkte
der Fläche erreicht, durch die Gleichung be-
stimmt
/=
~'kV
Führe ich die Integration in dieser Weise
aus, so erhalte ich die Strahlung
e'^Pn'^ ( v'\
'lSk^cA^~^ cV
d. h. die Hälfte der Strahlung, die ich erhalte,
wenn ich die Integration von — >o bis + "c
erstrecke.
Wenn man dieses Resultat auf Röntgen-
strahlen anwenden will, so ist zu berücksich-
tigen, dass , j klein gegen i sein soll.
Da nun aber - = — v angenommen wer-
den muss, wenn ein vollständiges Aufhalten des
Elektrons eintreten soll, so ist bei einigermassen
V
schnellen Kathodenstrahlen ,, - keine kleine
Grösse mehr.
Die Grösse / ist als die Strecke anzusehen,
auf der die Kathodenstrahlen aufgehalten wer-
den. Mit Rücksicht darauf, dass ■ - die „Im-
pulsbreite" ist, haben wir / etwa von der Ord-
nung io~® cm anzunehmen. Da die Grösse
doch als recht unsicher anzusehen ist, so wird
man auch die obige Formel noch auf Strahlen
anwenden dürfen, die '3 Lichtgeschwindigkeit
haben, weil es doch nur auf eine ungefähre
Schätzung vorläufig ankommen kann. Wir setzen
also ='/•), /= lo"" cm. Für e ist das Ele-
c
mentarquantum der negativen Elektrizität, nach
J. J. Thomson')
e=y,Z • lo"'* elektrostatische Einheiten ein-
zusetzen.
Setze ich diese Zahlen in die obige Formel,
l) J. J. Thomson, Phil. Mag. (j) 46, S42, 1S98.
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I30
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
so ist die von einem Elektron bei seiner Ver-
zögerung auf die Geschwindigkeit Null ausge-
sandte Strahlung
3,03-10-'» Erg.
Wenn in einer Entladungsröhre in den Ka-
thodenstrahlen lo"-* Amp. Elektrizität transpor-
tiert werden, so sind das in der Sekunde
4, 1 • 10'* Elektronen.
Die gesamte, nach der Annahme in Röntgen-
strahlen verwandelte Energie beträgt demnach
1250 ^*^^=\2,s-io-^ Watt.
NachKurlbaum') ist die Ausstrahlung eines
schwarzen Körpers von loo" gegen einen von
o" bei I cm'^ Oberfläche
7,3- io~* Watt.
Die Energie der Röntgenstrahlen wäre also
fast 500 mal so klein. Vielleicht muss die
Strecke, auf der die Bremsung der Elektronen
erfolgt, kleiner angenommen werden. Dann
wird n entsprechend grösser und in demselben
Verhältnis wächst die Strahlung.
i) Kurlbaum, Wied. Ann. 65, 759, 1898.
Würzburg, Physik. Institut, i. Februar 1904.
[Eingegangen 2. Februar 1904.)
Über die Gültigkeit des Daltonschen resp.
Henry sehen Gesetzes bei der Absorption der
Emanation des Freiburger Leitungswassers
und der Radiumemanation durch verschiedene
Flüssigkeiten.
Von Heinrich Freiherr Rausch von
Traubenberg.
Herr Prof. F. Himstedt hat im April 1903
eine Abhandlung in den Berichten der Frei-
burger naturforschenden Gesellschaft veröffent-
licht'), die über die Ionisierung der Luft durch
Wasser handelt. Er zeigt darin, wie Luft,
welche durch Wasser geblasen wird, eine Leit-
fähigkeit grösser als das 100 fache ihres gewöhn-
hchen Betrages anzunehmen vermag; ob diese
Ionisierung durch das Vorhandensein radioak-
tiver Substanzen (resp. Emanation) im Wasser
oder durch die grosse dissoziierende Kraft des-
selben bedingt sei, sollten weitere Versuche er-
weisen.
Herr Prof. Himstedt übergab mir im
Juni 1903 unter anderem die aufgäbe. Versuche
anzustellen, welche imstande wären, diese
Frage zu entscheiden, und überliess mir einen
Teil seiner, bei vorerwähnter Untersuchung ver-
wandten Apparate, in der liebenswürdigsten
Weise.
Mittlerweile ist eine zweite Veröffentlichung ')
von Prof Himstedt „über die radioaktive
Emanation der Wasser- und Ölquellen" er-
schienen, welche weitere Versuche von ihm mit-
teilt und auf meine inzwischen angestellten
Untersuchungen kurz hinweist. In einigen von
Prof J.J. Thomson in Cambridge angestellten
Versuchen ^) sahen wir eine wertvolle Bestätigung
der von uns gefundenen Thatsachen. Die fol-
gende Mitteilung soll den Zweck haben, über
die von mir angestellten Beobachtungen kurz
zu berichten.
Zunächst galt es zu untersuchen, ob ein
und dasselbe Wasserquantum die Fähigkeit ver-
lieren kann oder nicht, eine ionisierende Kraft
auszuüben.
Zu diesem Zwecke gebrauchte ich einen
Zerstreuungsapparat nach Elster und Geitel,
der sich, von einem Drahtnetz umgeben, inner-
halb eines ca. 20 Liter grossen Glasgefässes
befand. Die Entladungsgeschwindigkeit des
Elektroskops wurde mittels Fernrohr abgelesen.
Die in diesem Zerstreuungsapparate befind-
liche Luft wurde durch ein kleines Wasserstrahl-
gebläse angesogen und wieder in den Apparat
zurückgeblasen, so dass dieselbe Luft fortwährend
durch die Wasserstrahlpumpe cirkulierte und so
in innige Berührung mit dem Wasser kam. Das
aus dem Gebläse unten ausfliessende Wasser
wurde oben stets wieder eingefüllt und so eine
vollständige Ausnützung desselben Wasserquan-
tums erzielt. Für gute Trocknung der Luft
wurde durch zwischengeschaltete Röhren mit
Chlorcalcium und metallischem Natrium gesorgt.
Ein abgemessenes Wasserquantum vermochte,
eben der Wasserleitung entnommen, die Leit-
fähigkeit der Luft von 19 Min. auf 8 Min. zu
erhöhen (Leitfähigkeit 19 resp. 8 Min. bedeutet,
dass das Elektroskopblättchen, um von Skalen-
teil 13 bis 12 zu fallen, 19 resp. 8 Min. braucht).
Lässt man nun dasselbe Wasserquantum zum
zweiten Male in derselben Weise auf Zimmerluft
von Zerstreuung 20 Min. einwirken, so vermochte
es diese Zerstreuung nur auf 19 Min. zu erhöhen;
offenbar verliert das Wasser die Fähigkeit zu
ionisieren.
Diese Eigenschaft des Wassers machte das
Vorhandensein von einer ionisierend wirkenden
Substanz im Wasser äusserst wahrscheinlich.
Ich zog nun aus dieser Überlegung den Schluss:
verliert das Wasser die ionisierende Eigenschaft
und haben wir es mit etwas Substanzielleni zu
thun, so muss man dem Wasser diese Eigenschaft
auch wieder künstlich verleihen können. Zu
diesem Zweck leitete ich in inaktives Wasser stark
aktive Gebläseluft, wodurch das Wasser sofort
I) Ber. d. naturforschenden Gesellschaft zu Freiburg i. Hr. I l) Ber. d. naturforschenden Gesellschaft lu Freibuig i. Hr.
Band XIII, Seite 101 — 115, April 1903.
Zeitschr. 4, 482, 1903.
Vergl. auch diese
B.-ind XIV, Seite 181 — 189, November 1903.
2) Naturwissenschaftliche Rundschau, Juli 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
131
wieder seine ionisierende Eigenschaft erlangte
und wie frisches Leitungswasser wirkte. (Mit
aktivem und inaktivem Wasser wird im folgen-
den Wasser bezeichnet werden, das noch die
Fähigkeit besitzt zu ionisieren, oder solches,
dem diese Fähigkeit auf irgend eine Weise ent-
zogen wurde.)
Herr Prof. Himstedt riet mir, als ich ihm
diese Beobachtung mitteilte, verschiedene andere
Flüssigkeiten künstlich zu aktivieren, die sich
bei seiner ersten Untersuchung (siehe daselbst
Seite 107) als inaktiv erwiesen hatten.
Ich fand nun die Thatsache, dass Petroleum,
Alkohol und Benzol, während sie im gewöhn-
lichen Zustande vollkommen inaktiv sind, künst-
lich mittels Wasserstrahlgebläseluft aktiviert,
eine ca. 20 mal grössere Aktivität erlangen als
Wasser, ferner zeigten die Vorversuche eine
starke Abhängigkeit der aufgenommenen Menge
aktiver Bestandteile der Gebläseluft durch
inaktive Flüssigkeiten mit der Temperatur.')
Weiter zeigte sich die Erscheinung, dass in-
aktives Benzol mit aktivem Wasser geschüttelt
diesem den ionisierenden Bestandteil nach Mass-
gabe seines offenbar grösseren Absorptions-
koefifizienten für denselben fast vollständig
entzog.
Alle diese Vorversuche machten das Vor-
handensein einer radioaktiven Emanation im
Wasser sehr plausibel, die sich hinsichtlich
ihrer Absorption durch Flüssigkeiten einem
Gase vollkommen analog verhält. Zunächst
galt es, die Untersuchungsmethode zu verbessern
und eine zahlenmässige Verfolgung und Ver-
gleichung der Versuche anzustreben. Zu diesem
Zweck konstruierte ich eine (elektromotorisch
angetriebene) Saug- und Druckpumpe, welche
die Luft des Zerstreuungsapparates ansog und
durch die zu untersuchende Flüssigkeit hindurch
wieder in den Zerstreuungsapparat hineintrieb.
Auf diese Weise war es möglich die Luft des
Zerstreuungsapparates beliebig oft durch die
Flüssigkeiten cirkulieren zu lassen. Ein Touren-
zähler gestattete die Anzahl der Pumpenstösse
abzulesen.
Entaktivieren wir nun z. B. einen Liter
Wasserleitungswasser, d. h. lassen wir die im
Zerstreuungsapparate befindliche Zimmerluft
durch denselben cirkulieren, so zeigt es sich,
dass die Luft nicht gleich beim einmaligen
Durchblasen den vollen Wert ihrer Leitfähigkeit
erreicht, sondern ein Gleichgewichtszustand erst
nach mehrmaligem Cirkulieren der Luft durch
die Flüssigkeit eintritt.
Nachstehende Tabelle möge das erläutern.
Da ich im folgenden auf die Resultate
dieser Versuche noch zu sprechen komme, so
mögen die einzelnen Versuche numeriert
werden.
Versuch I. i
Liter aktives
Wasser.
Wasserleitungs-
Anzahl d. Touren
Zerstreuung
Bemerkungen
0
14,3
Zimmerluft
75
68,4
150
103
300
'59
450
161
750
174
1350
178
0
16,0
Zimmerluft
Die Zerstreuungen sind bei vorstehender
Tabelle wie auch im folgenden in Volts pro
Stunde zu verstehen.
Verbinden wir diese hier angeführten Zahlen
durch einen Kurvenzug, indem wir die Anzahl
der von der Pumpe gemachten Touren als
Abszissen die zugehörigen Zerstreuungszahlen
in Volt pro Stunde als Ordinaten auftragen, so
erhalten wir eine bis ca. 300 Touren steil,
dann aber schwach und immer schwächer an-
steigende Kurve, die sich offenbar asymptotisch
einem Grenzwerte nähert. Dieser Grenzwert
müsste einem gewissen Gleichgewichtszustande
zwischen der im Wasser zurückgebliebenen und
der von der Luft aufgenommenen leitfähig
machenden Substanz entsprechen.
Wir werden später sehen, dass dieser Gleich-
gewichtszustand eine völlige Analogie hat mit
der Absorption eines Gases durch eine Flüssig-
keit.
Unter dieser Voraussetzung muss das Wasser
unseres eben angestellten Versuches, welches,
wie wir durch Vorversuche sahen, die Leit-
fähigkeit der im Zerstreuungsapparate befind-
lichen Luft nicht mehr erheblich zu steigern
vermochte, imstande sein, auf frische Zimmer-
luft wieder ionisierend einzuwirken, natürlich
in weit schwächerem Masse wie beim ersten
Versuch.
Versuch la. Dasselbe Wasser wie bei I.
.Anzahl d. 'l'ouren
o
150
750
Zerstreuung
15.7
17.8
19.«
HemerkungcQ
Zimmerluft
li Ein abgegrenztes Quantum Petroleum liess sich bei
—16» C. ca. 6 mal stärker aktivieren als bei -I-70» C.
Um nun festzustellen, in welcher Weise die
im Zerstreuungsapparate erreichte Ionisierung
von der verwandten aktiven Wassermenge ab-
hängig ist, wurden die beiden eben angeführten
Versuche mit 2 und 4 Litern Wasserleitungs-
wasser wiederholt.
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»32
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
Versuch II. 2 Liter aktives Wasserleitungs-
wasser.
Auzahl d. Touren
Zerstreuung
o
750
'35°
14.5
30*
3«4
BemerkuDgen
Zimroerluft
Dieselben 2 Liter Wasser wirken zum zweiten-
mal auf frische Zimmerluft ein:
Versuch IIa. Dasselbe Wasser wie bei II.
Anzahl d. Touren
Zerstreuung
I
o
750
«5.4
22,7
Bemerkungen
Zimmerluft
Die Versuche werden mit 4 Litern aktivem
Wasser angestellt:
Versuch III. 4 Liter aktives Wasserleitungs-
wasser.
Anzahl d. Touren
o
750
"35°
Zerstreuung
16,4
500
600
Bemerkungen
Zimmerluft
Dieselben 4 Liter Wasser wirken zum zweiten-
mal auf Zimmerluft ein:
Versuch Illa. Dasselbe Wasser wie bei III.
Anzahl d. Touren | Zerstreuung
o
750
•35°
1950
17.4
55.0
69,2
69,7
Bemerkungen
Zimmerluft
Es war nun von Interesse, festzustellen, bis
zu welchem Sättigungsgrade sich ein ab-
gegrenztes Luftquantum mittels Freiburger
Wasserleitungswasser überhaupt aktivieren lässt.
Zu diesem Zwecke wurde ein grosses
Wasserstrahlgebläse an die Wasserleitung an-
geschlossen und die im Zerstreuungsapparate
befindliche Luft nun fortwährend durch das
Gebläse angesogen und wieder in den Apparat
zurückgeblasen, wodurch eine sehr innige
Mischung der Luft mit dem Wasser erreicht
werden musste. Es ergaben sich folgende
Zerstreuungen:
Versuch IV.
Anzahl d. Minuten,
während welcher
<1. GebLäse arbeitet
o
15
30
60
Zerstreuung
15.6
4S20
8040
9270
Bemerkungen
Zimmerluft
Die mit einem, zwei und vier Litern an-
gestellten Versuche sind unmittelbar mitein-
ander vergleichbar, da ein und dasselbe Wasser-
quantum, an verschiedenen Tagen der Leitung
entnommen, stets Zerstreuungen bewirkte, die
mit genügender Genauigkeit übereinstimmten!
Man kann die bis jetzt angestellten Ver-
suche, wie schon erwähnt, unter dem Gesichts-
punkte auffassen, dass wir es mit einer radio-
aktiven Emanation zu thun haben, welche wie
ein Gas dem Henry- oder Daltonschen Ge-
setze folgt; denn bringt man aktives Wasser
mit Zimmerluft in innige Berührung, wie dies
bei beiden eben geschilderten Versuchen aus-
geführt wurde, so nimmt die Luft offenbar so
lange Emanation aus dem Wasser auf, bis Gleich-
gewicht zwischen dem Partialdruck resp. Konzen-
tration an Emanation in Luft und Wasser im Sinne
des Henry-Daltonschen Gesetzes eingetreten ist.
Bringt man nun von neuem das Wasser, das
einen Teil seiner Emanation an die Luft im
ersten Versuch abgegeben hat, wieder mit
frischer Zimmerluft in innige Berührung, so wird
die Luft wieder einen Teil der im Wasser nach
dem ersten Versuch noch übrig gebliebenen
Emanation aufnehmen, bis wieder Gleichgewicht
eingetreten ist. Beim zweiten Versuch steigt
die Leitfähigkeit der Luft durch Einwirkung
der im Wasser enthaltenen Emanation weniger
als im ersten Fall und der Absorptionskoeffizient
lässt sich aus dem Unterschied der Steigerung
der Leitfähigkeit im ersten und zweiten Versuch,
wenn die angewandte Wasser- und Luftmenge
bekannt ist, berechnen.
Da wir die betreffenden Konzentrationen in
Luft und Wasser nicht direkt bestimmen können,
sondern nur die jeweiligen erzielten Zerstreu-
ungen, so müssen wir folgende Annahmen
machen, um unsere Versuche einer Berechnung
zu Grunde legen zu können:
1. Die in Luft gemessene Zerstreuung ist pro-
portional der in ihr enthaltenen Gesamt-
menge von Emanation.
2. Die natürliche der Luft zukommende Leit-
fähigkeit ist zum grössten Teil durch die
(auch im Wasser, in der Bodenluft u. s. \v.)
enthaltenen radioaktiven Emanation hervor-
gerufen.') Die Ionisierung durch Tempe-
ratur, ultraviolettes Licht u. s. w. ist ver-
nachlässigt.
Wir fuhren nun folgende Bezeichnungen ein:
X Konzentration in Luft vor eingetretenem
Gleichgewicht (d. h. bevor die Luft durch das
Wasser cirkulierte; sie ist proportional dtr
Zimmerluftzerstreuung).
y Konzentration in Flüssigkeit vor eingetretenem
Gleichgewicht.
X Konzentration in Luft nach eingetretenem
Gleichgewicht.
y Konzentration in Flüssigkeit nach eingetretenem
Gleichgewicht.
i) Siehe J. Elster und H. Geitel, diese Zeitschr. 5. li
bis 20, 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
133
a == Konzentrationsverhältnis = dem Absorp-
tionskoeffizienten von Flüssigkeit für radio-
aktive Wasserstrahlemanation,
Wir erhalten:
^ = « (I)
Innig miteinander gemischt mögen werden
H^Liter aktives Wasser und L Liter Zimmerluft
(Versuch I). Wir erhalten für den Fall, dass
Gleichgewicht eingetreten ist, die Gleichung:
Wy = Wy-^L[^ — ^) . . . (H)
Denn die am Anfang des Versuches im Wasser
enthaltene Menge von Emanationen ist gleich der
im Wasser zurückgebliebenen + der in die Luft
übergegangenen Menge. lin II eingesetzt liefert:
/.
a = -^ — --Xi
. (III)
z_
X W\ X.
In dieser Gleichung lässt sich y nicht be-
stimmen; aktivieren wir jedoch die Luft bis
zur höchstmöglichen Sättigung (Versuch IV),
indem wir die Luft des Zerstreuungsapparates
durch ein an die Wasserleitung angeschlossenes
Wasserstrahlgebläse cirkulieren lassen, können
wir W = "^ setzen und erhalten dies in (III)
eingesetzt:
(IV)
a= - , wenn wir mit x, die grösst-
mögliche Konzentration in Luft bezeichnen.
Setzen wir y^=a-x' in III ein, so bekommen wir:
.L[i--
W\
i'i-
(V)
Statt der Konzentrationen fuhren wir gemäss
unserer Annahme I die jeweiligen Zerstreuungen
ein, indem wir setzen:
Vs . V' V
""'■ KV
KL' "" KV
und erhalten sortit als definitive Gleichung für a:
«=-W ^ ... (VI)
w{
'(-^')
hier ausfinden wir a, wenn wir z. B. die Resul-
tate unseres Versuches I, bei welchen wir einen
Liter aktiven Leitungswassers auf 20 Liter
Zimmerluft einwirken Hessen, unserer Be-
rechnung zu Grunde legen. Wir haben dabei fol-
gende Zahlen einzusetzen: Z = 20 Liter; 11'=
I Liter; 1^^ = 9270, F= 178, F' = 14,3 Volt
pro Stunde, a aus diesen Daten berechnet,
ergiebt sich nach Versuch I zu 0,36, nach Ver-
such II und III analog zu 0,33 resp. 0,34.
Lassen wir das Wasser unseres Versuches I
zum zweiten Male auf frische Zimmerluft ein-
wirken (Versuch la), so haben wir genau die-
selben Bedingungen wie bei Versuch I, nur
dass die erhaltene Zerstreuung, wie schon ge-
sagt, entsprechend geringer ausfallen wird. Die
bei den Versuchen la, IIa und Illa geltenden
Gleichungen sind analog den bei I, II und III
geltenden Gleichungen. Die Schlusskonzentration
im Wasser des Versuches I ist nun die Anfangs-
konzentratJon des Versuches la.
Wir setzen in diesem zweiten Fall:
x\ Konzentration in Luft vor eingetretenem
Gleichgewicht
y „ in Flüssigkeit vor eingetrete-
nem Gleichgewicht
xi „ in Luft nach eingetretenem
Gleichgewicht
j/i „ in Flüssigkeit nach eingetrete-
nem Gleichgewicht
dann gilt ebenfalls Gleichung (I), welche im
zweiten Fall lautet:
yx=ax, (VII)
Führen wir wieder statt der Konzentrationen
die entsprechenden Zerstreuungen ein, indem
wir setzen:
"^ KL' '^'~KL' ' KL'
so erhalten wir die der Gleichung (III) analoge
Gleichung, wenn wir wieder TF Liter Wasser und
Z Liter Luft verwenden:
«-f-i(-^') • • <^""
Aus dieser Gleichung wollen wir nun unter
Benutzung des Wertes von et, den wir aus den
Versuchen I, II, III und IV bestimmt haben,
die Höhe der Zerstreuung Fi im voraus be-
rechnen, zu der das in den Versuchen I bis III
benutzte Wasser frische Zimmerluft zu ionisieren
vermag, wenn man es, wie in den Ver-
suchen la, IIa, Illa, zum zweitenmal aktivierend
einwirken lässt.
Aus VIII finden wir
V V,'
1 +
aW
Als Zahlenwerte haben wir hierbei einzusetzen
(Versuch la):
a = o,34; y> 1 Volt pro Stunde;
L = 2o\
Liter.
W=i\
Setzen wir analog die Zahlenwerte aus IIa und
Illa ein, so ergeben sich folgende beobachtete
und berechnete Werte für F, .
Versuch la I Versuch IIa
Versuch Illa
beob.
'8.5
ber. I beob.
'9,<
22,7
ber.
25,2
beob.
ber.
69,7 I 55.2
' Wie wir sehen, stimmen die erhaltenen Werte
innerhalb der Grö.ssenordnung miteinander
überein.
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134
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
Bereits die Vorversuche hatten gezeigt, dass
sich einige Kohlenwasserstoffe durch Einleiten
von aktiver Wasserstrahlgebläseluft erheblich
stärker künstlich aktivieren lassen als Wasser.
Diese Versuche wurden nun wieder aufgenommen
und quantitativ verfolgt. Es kamen von den
zu untersuchenden Flüssigkeiten je ein Liter
zur Verwendung und wurden die Flüssigkeiten
bis zur Sättigung aktiviert; dieser Zustand
wurde, wie Versuche nach dieser Richtung hin
erwiesen, in einer Stunde erreicht.
Die fglgende Tabelle enthält nun in Volts
pro Stunde die Zerstreuungen, die ein Liter
der untersuchten Flüssigkeit, eine Stunde lang
künstlich aktiviert, mit Ausnahme von Nr. 3 nach
Abzug der vorhandenen jeweiligen Zimmerluftzer-
streuung im Zerstreuungsapparate hervorrief.
Flüssigkeit
Zerstreuung in Volt Stunde
I. Kupfersulfat
81,4
2. Wasser, destilliertes . . .
•39
3. Nichtaktiviertes Leitungsw.
152
4. Paraffinöl
2010
5. Alkohol
2240
6. Petroläther
22$0
7. Nitrobenzol
2510
8. Kaiseröl
2860
Aus dieser Tabelle ersehen wir, dass dieKohlen-
wasserstoffe offenbar ein selektives Absorptions-
vermögen für die im Leitungswasser enthaltene
Emanation besitzen; so lässt sich Kaiseröl 20, 5 mal
stärker künstlich aktivieren als Wasser. Auf Ver-
anlassung von Herrn Prof. Himstedt versuchte
ich auch, in welchem Verhältni.sse gleiche Quan-
ten Wasser und Petroleum Radiumemanation zu
absorbieren imstande sind. Obgleich es mir
leider eben nicht möglich war, den Versuch zu
wiederholen und eventuelle Fehlerquellen aus-
zuschalten, so möchte ich ihn doch hier an-
fuhren, weil das Resultat innerhalb der Grössen-
ordnung mit den früher gefundenen Resultaten
übereinstimmt und auch die Untersuchungs-
methode gewisse Vorteile bietet.
/i ist eine Wulffsche Flasche, gefüllt mit
2^1-2 Litern künstlich mittels Radiumemanation
aktivierten Petroleums'), I)' ein Liter inaktives
Wasser, J^ 100 ccm inaktives Petroleum. Ver-
mittels der Saug- und Druckpumpe S lässt
man die Luft durch die 3 Gefässe cirkulieren,
bis Gleichgewicht eingetreten ist, d. h. bis das
Petroleum in B^ ebenso stark aktiv geworden
ist, wie das Petroleum in Pf . Der grosse Über-
schuss an aktivem Petroleum in Pi war erforder-
lich, um die Flüssigkeiten in IT und /\ bis zur
Sättigung aktivieren zu können. Um nicht zu
starke Zerstreuungen zu erhalten, wurden vom
l) Die künstliche Aktivierung ge=;chah in der Weise,
d.iss die von c.i. 2 mgr Radiumbroinid ausgehende Emana-
tion durch eine Wasserstrahl|)umi>e durch das Petroleum hin-
durchges.'vugt wurde. Auf diese Weise ist es möglich, sich
ein gewisses Quantum Km.tnation abzugrenzen.
ö
^
kJ^
Petroleum nur je lOO ccm im Zerstreuungs-
apparat entaktiviert und die so erhaltene Zer-
streuung auf einen Liter umgerechnet, während
beim Wasser dank seinem kleineren Absorptions-
koeffizienten für Radiumemanation i Liter zur
Verwendung kam.
Nachdem in den 3 Gefässen P,, T, R
durch Cirkulieren der Luft (Pumpe machte
1000 Stösse) Gleichgewicht eingetreten war, er-
gaben sich folgende Zerstreuungen. Ein Liter
des Petroleums des Gefässes /*, vermehrte die
Zerstreuung um 8980 Volt, der Liter Wasser
in W um 325 und ein Liter des Petroleums in
P-i um 82CX) Volt.
Ein Liter Petroleum vermag somit eine
=25,2 mal grössere Menge Radiumemana-
325
tion aufzunehmen wie ein Liter Wasser, während
wir bei der dem Wasser' entstammenden Ema-
nation diesen Quotienten = 20, 5 fanden.
Die Resultate der Arbeit sind kurz folgende:
1. Leitungswasser verliert seine ionisierende
Eigenschaft.
2. Dieselbe lässt sich ihm wieder durch Ein-
leiten von Wasserstrahlgebläseluft künstlich
erteilen.
3. Alle bis jetzt untersuchten Flüssigkeiten
lassen sich künstlich aktivieren, die Kohlen-
wasserstoffe in hervorragendem Masse.
4. Die ionisierende Eigenschaft des Wassers
ist offenbar bedingt in einer in ihm gelösten
radioaktiven Emanation, die wie ein Gas
dem Daltonschen resp. Henryschen Ge-
setze folgt.
5. Der Absorptionskoeffizient verschiedener
Flüssigkeiten für diese radioaktive Emana-
tion lässt sich an der Hand der bei tler
Gasabsorption gültigen Gleichungen be-
rechnen.
6. Radiumemanation scheint hinsichtlich ihrer
Absorption durch verschiedene Flüssigkeiten
dasselbe Verhalten zu zeigen wie Emanation
aus Leitungswasser.
Die Versuche wurden am Physikalischen
Institut der Freiburger Universität ausgeführt.
(Kingeg.ingen 1 8. Januar 1904 1
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
135
Ober die Ursache des normalen atmosphä-
rischen Potentialgefälles und der negativen
Erdladung.
Von H. Ebert.
I. Mit Recht ist es immer als eine besonders
wichtige Aufgabe der herrschenden elektrischen
Theorien angesehen worden, die eigentümliche
Thatsache zu erklären, dass, abgesehen von ge-
legentlichen aber vorübergehenden Störungen,
die Atmosphäre gegenüber der Erdoberfläche
im allgemeinen immer einen positiven Potential-
unterschied aufweist, und sich das dadurch be-
dingte „normale" elektrische Kraftfeld der Erde
mit wesentlich derselben Vorzeichenverteilung,
wenn auch mit sehr wechselnden Werten seines
Gefälles, dauernd erhält. Dies musste um so
wunderbarer erscheinen, als sich zeigte, dass
der Atmosphäre an allen Orten und zu jeder
Zeit eine gewisse Leitfähigkeit infolge der
in ihr stets vorhandenen, frei beweglichen
„Gasionen" zukomme. Diese natürliche Leit-
fähigkeit muss den Spannungsunterschied zwi-
schen Erdboden und den darüber lagernden
Luftschichten in kürzester Zeit ausgleichen,
wenn nicht eine andere, ebenfalls dauernd
wirksame Ursache denselben immer wieder
herstellt. Nun schien gerade die lonentheorie
eine sehr einfache und plausible Erklärung hier-
für an die Hand zu geben: J. Elster und
H. Geitel') zogen die zuerst von J. Zeleny"'')
genauer studierte Thatsache heran, dass die
negativen Ionen eine grössere Wanderungs-
geschwindigkeit unter der Wirkung der gleichen
elektrischen Kraft annehmen wie die positiven.
Daher geben mehr negative als positive Ionen
ihre Ladungen an einen Körper ab, an dem
ein Luftstrom mit gleichviel -f und — Ionen
pro cbcm vorüberstreicht. So sollte durch
„lonenabsorption" ein solcher mit ionisierter
Luft in Berührung stehender Körper sich spontan
negativ bis zu einer bestimmten Spannung
laden, deren Höhe dadurch bedingt ist, dass
schliesslich die vom — elektrischen Körper
ausgeübte elektrostatische Zurückstossung der —
Ionen deren grössere Wanderungsgeschwindig-
keit kompensiert. Nun fand aber E. Villari*),
dass in einem Strome ionisierter Luft sowohl
negative wie auch positive Ladungen
auftreten können, was mit der Strömungs-
geschwindigkeitzusammen zu hängen schien.
.Auch war es schwer zu verstehen, dass sich
II J. Elster u. H. Geitel, Terrestrial Magnetism.
^'d Atmospher. Electr. 4, 231, 1899; vergl. auch den von
H. Geitel anf der Hamburger Naturforscherversammlung
1901 gchalteaen Vortrag: „Ober die Anwendung der Lehre
voD den Casionen auf die Eischeinuogen der atmosphärischen
Elektriiität", Braunschweig 1901; s. S. 13 flgd.
2) ]. Zeleny, Phil. Mag. [5], 46, 120, 189S.
3) E. Villari, Rendic della R. Accad. dei Lincei [5],
10, 61, 1900 und Phil. Mag. [6], 1, J35, 1901.
das elektrische Feld bis in grössere Entfernungen
erstrecken sollte; würden z. B. aus den, dem
Erdboden unmittelbar anliegenden Luftschichten
die — Ionen durch Adsorption in grösserer
Zahl herausgenommen, so blieben doch die
entsprechenden + Ionen in unmittelbarer Nähe
zurück; es könnte sich nur eine Art elektrischer
Doppelschicht bilden, die lediglich in den
untersten Schichten der Atmosphäre zur Aus-
bildung elektrischer Spannungsdifferenzen führen
würde. Nur wenn etwa der Wind die über-
schüssigen + Ionen entführte, könnte die Span-
nung „frei" werden und ein eigentliches ,,Feld"
entstehen.') Endlichfand aberG. C. Simpson''^),
dass isolierte Metallkörper überhaupt nicht
in ionisierter Luft elektrisiert werden,
weder in ruhender noch in bewegter. Damit
stimmen seither nicht veröffentlichte Versuche
von P. Ewers und mir überein; auch gelang
es nicht in der freien Atmosphäre oder in ionen-
reicher Kellerluft unzweifelhafte negative spon-
tane Ladungen an isoliert aufgestellten Körpern
nachzuweisen; jedenfalls konnten immer Stör-
ungen vermutet werden, wenn solche auftraten.
Simpson kommt in seiner höchst beachtens-
werten Untersuchung zu dem folgenden Er-
gebnisse:
„Wenden wir unsere Resultate nun auf die
atmosphärische Elektrizität und die negative
Erdladung an, so wäre es voreilig, wenn man
sagen wollte, dieselben widerlegten die Theorie,
welche die permanente Erdladung auf lonen-
absorption zurückführt; aber diese Versuche
zeigen, dass der Prozess, von dem Elster und
Geitel annehmen, dass er in der Atmosphäre
sich abspiele, nicht durch das Experiment ge-
stützt wird. Wir sind vielmehr auf die That-
sache hingewiesen worden, dass bis jetzt noch
nie ein Leiter durch lonenabsorption aus
der natürlich ionisierten Luft der Atmosphäre
heraus geladen worden ist, und bis dies getan
worden ist, können wir das Problem der nega-
tiven Erdladung nicht als durch die „Absorption
von Ionen aus der Atmosphäre" gelöst be-
trachten."
2. Dies klingt sehr wenig ermutigend; es
entsteht die Frage: Sollte wirklich die sonst in
ihren Konsequenzen so überaus fruchtbringende
lonentheorie gerade dem Hauptproblem der
atmosphärischen Elektrizität gegenüber gänz-
lich ratlos dastehen? Ich glaube, dass man den
Elster-Geitelschen Grundgedanken nur wenig
zu modifizieren braucht, um eine mit den Ex-
perimenten durchaus im Einklang stehende,
einfache Erklärung der genannten Phänomene
zu erhalten ; dieser neue Erklärungsversuch so-
wie ihn stützende Versuche sollen im folgenden
kurz erläutert werden.
i) C. T. R. Wilson, Nature 68, 104, 1903.
2) G. C. Simpson, Phil. Mag. [6], 6, 589, «903-
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136
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
Sowohl aus den Untersuchungen von Zeleny,
wie den diesen nahestehenden von Townsend')
über die lonendiffusion und ebenso aus den
Versuchen von Villari und Simpson selbst
geht hervor, dass elektrische Ladungen von
einem ionisierten Gase abgegeben werden,
wenn dieses aus Gebieten mit höherer
lonenkonzentration durch enge Kanäle
oder Röhren in solche niederer lonen-
konzentration überströmt. Ist die Ioni-
sierung normal, d. h. sind gleichviel + Ionen
wie — Ionen in der Volumeneinheit enthalten,
was z. B. immer in der Nähe des ionisierenden
Agens, — zunächst wenigstens — statthat, so
wird negative Elektrizität abgegeben. Ist
dadurch ein Überschuss an + Ionen eingetreten,
so kann die ionisierte Luft aber auch positiv
elektrisierend wirken, namentlich wenn durch
Wiedervereinigung der Ionen die relative Zahl
dieser übrigbleibenden + Ionen immer grösser
wird.
Nun haben die neuesten Untersuchungen
von Elster und Geitel"^) unzweifelhaft erwiesen,
dass in dem Erdboden auch an Orten, wo
dies früher nicht vermutet werden konnte,
radioaktive Substanzen, namentlich Radium
in Spuren enthalten ist. Die von diesem dau-
ernd ausgehende „Emanation" ist es, welche
der Bodenluft die auffallend erhöhte Ionisierung
erteilt, welche besonders in Kellern und
Höhlen der Luft ein abnorm gesteigertes Leit-
vermögen verleiht. Dringt nun diese stark
ionisierte Luft aus dem Erdboden heraus in
die freie Atmosphäre, so muss sie bei ihrer
Wanderung durch die Erdkapillaren an die
Wände derselben vorwiegend negative La-
dungen abgeben; Luft mit einem Über-
schusse an positiven Ionen tritt aus dem
Erdboden heraus und wird von hier aus
durch Winde und aufsteigende Luftströme auch
den höheren Schichten der Atmosphäre mit-
geteilt. Hierdurch erklärt sich die negative
Eigenladung der Erde, sowie der Über-
schuss an freien + Ionen in der Atmo-
sphäre, namentlich in den unteren Schichten
derselben, welcher durch direkte lonenzählungen
in der natürlichen Luft nachgewiesen werden
konnte. Damit erklärt sich aber auch die Er-
scheinung des permanenten Erdfeldes mit nach
oben hin positivem Gefälle. Dieses wird nur
gestört, wenn Niederschläge oder abnorme elek-
trische Verteilungen den geschilderten Verlauf
vorübergehend überdecken.
Hiernach wird sich das normale Erdfeld
namentlich dann und dort regenerieren, wann
und wo starke Bodenerwärmungen oder baro-
1) Townsend, Proc. Roy. Soc. 46, 192, 1899 und 47,
122, 1900, sowie Phil. Trans. A. 193, 129, I900 und A, 195,
259, 1900.
2) J.Elster u. H. Geitel, diese Zeitschr. 5, n, 1904.
' metrische Minima grössere Mengen von Boden-
luft den Erdkapillaren, Spalten, Hohlräumen
im Gerolle oder Gestein entsteigen lassen. Bei
wachsendem Luftdrucke wird zwar ein Teil
der äusseren Luft wieder in den Erdboden
hineingetrieben; diese ist aber sehr viel ionen-
ärmer als die Bodenluft. Schon in massig
grossen mit Bodenluft, die nicht einmal aus
grossen Tiefen genommen ist, erfüllten Räumen
erhält man leicht lonenmengen, welche die in
den über dem Boden befindlichen Luftschichten
enthaltenen um das Sechzigfache übertreffen.')
Die rück.strömende Luft vermag also die
Wirkung der aufsteigenden, viel ionenreicheren
Luft nur um geringe Beträge zu schwächen,
wiewohl sie reicher an -|- Ionen ist; das Ver-
hältnis von -f- Ladungen zu — Ladungen in der
Atmosphäre übersteigt aber nur selten den
Wert 1,2 — 1,6. In dem Umstände, dass das
ionisierende Agens unter dem Erdboden liegt,
in der freien Atmosphäre über demselben aber
bei weitem der Ionen verbrauch durch Wieder-
vereinigung den der lonenerzeugung (soweit
wenigstens die uns zugänglichen Luftschiebten
in Betracht kommen) überwiegt, Hegt es be-
gründet, dass der Elektrisierungsprozess nicht
umkehrbar ist bei wechselndem Luftdrucke.
In dem dauernd strahlenden Radiumvorrate
der Erdkruste liegt hiernach deren negative
Ladung gegenüber der positiven Lufthülle von
Anfang an begründet; der zur Trennung der
Elektrizitäten und damit zur Herstellung des
Erdfeldes dauernd benötigte Arbeitsaufwand
wird aus dem ungeheuren Energievorrate der
atmosphärischen Cirkulationen mit gedeckt,
stammt also in letzter Instanz von der
Sonne her.
3.' Bei diesem Erklärungsversuche werden in
natürlichster Weise die Erscheinungen des
atmosphärischen Potentialgefälles in innigste Be-
ziehungen zu denjenigen meteorologischen Fak-
toren gebracht, mit denen schon längst die
Beobachtungen einen inneren Zusammenhang
ahnen Hessen. Soviel ich sehe, ist dieser Zu-
sammenhang thatsächlich ein solcher, dass er
durch das hier vorgeschlagene Erklärungsprinzip
unmittelbar verständlich wird. Freilich sind zur
völligen Klärung der Verhältnisse noch weitere
Studien nötig. Das eine möge schon jetzt her-
vorgehoben werden: Mehrfach ist bereits auf
den eigentümlichen Parallelismus hingewiesen
worden, der zwischen dertäglichenPeriode
des Luftdruckes und derjenigen der Luft-
elektrizität an demselben Beobachtungsorte
besteht und zwar sowohl für die einfache wie
für die doppelte tägliche Periode. Dieser Zu-
sammenhang musste bei allen bisherigen Er-
l) Vergl. z. B. H. Ebert u. P. Ewers, diese Zeilschr.
4, 166, 1902.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
137
klärungsversuchen unverständlich bleiben; jetzt
werden beide Erscheinungen einfach als Ursache
und Wirkung miteinander verknüpft. Freilich
darf man nicht auf eine vollkommene zeitliche
Koinzidenz der Maxima und Minima der beiden
Wellen bezw. Doppelwellen rechnen. Es ist
nicht zu vergessen, dass die Luft, wenn sie
durch grösseren barometrischen Druck in die
Erdkapiliaren in reichlicherer Menge hineingfe-
presst wird, hier einen grossen Widerstand zu
überwinden hat. Ebenso wird beim Nachlassen
des äusseren Druckes das Zurückströmen der
Luft namentlich aus den tieferen, emanations-
reicheren Schichten sich um mehrere Stunden
verspäten können. Da es aber nach der hier ver-
tretenen Auffassung auf die Strömungsge-
schwindigkeit der ionisierten Luft durch die
oberen Schichten des Bodenmateriales ankommt,
so müssen sich Phasendifferenzen zwischen
Ursache und Wirkung, d. h. zwischen Luft-
druckkurve und Potentialkurve, ergeben, die je
nach den örtlichen Verhältnissen und der Jahres-
zeit verschiedene Beträge annehmen können.
In der Literatur finden sich bereits zahlreiche
Beispiele hierfür.')
Ein Körper, der wegen seines lockeren Ge-
fdges und wegen seiner von Wilson und Allen
entdeckten andauernden, wenn auch schwachen
Radioaktivität das geschilderte Phänomen in
besonderem Masse unterstützen muss, ist der
Schnee; er kann auch bei gefrorenem Boden
selbst als wirksamer Ionisator auftreten; viel-
leicht erklären sich hieraus die verhältnismässig
hohen winterlichen Potentialwerte unserer Breiten.
Natürlich werden andere meteorologische Fak-
toren modifizierend eingreifen, namentlich der
Wasserdampfgehalt der Luft. Aber gerade
die kondensierende Wirkung freier Ionen und
zwar das grössere Kondensationsvermögen der
negativen Gasionen giebt hier neue Gesichts-
punkte an die Hand mit Rücksicht auf die durch
ein reiches Beobachtungsmaterial gestützte Be-
ziehung zum Dampfdruck.
. 4. Ks fragt sich nur, ob denn die Bodenlufl,
der doch eine im Vergleich mit künstlich etwa
durch Röntgen- oderBecquerelstrahlen ionisierten
Luft nur viel geringere lonendichte zukommt,
wirklich imstande ist, die hier geforderten nega-
tiven Elektrisierungen hervorzurufen.
Um dies zu entscheiden, wurde im Innern
eines 13 cm langen, 1,3 cm weften Messing-
rohres ein Metallpfropfen mit vielen engen Ka-
nälen befestigt, der aus einem Packet feiner Näh-
nadeln bestand, das im Rohre festgeklemmt
I) Vcrgl. u. a. J. HaDD, Meteorolog, Zeitschr. 6, io6,
1SS9 und 7, 29, 1890, woselb-t der Verf. die Tageskurven
für beide Elemente einerseits fttr K.ap Thordsen (auf Grund
der Ergebnisse der schwedischen Tolarexpcdition 1882/83)
und andererseits fSr Kap Hörn (französische Expedition) "in
Sinusreihen darstellt.
wurde. Das Rohrstück wurde von einem gut
isolierenden Glasrohre getragen, in welchem
konaxial ein Zuleitungsrohr zum Innern des
Messingrohres führte. Das Ganze war von
einer metallischen Schutzhülse umschlossen,
innerhalb deren auch die Zuleitung zu einem
empfindlichen Quadrantenelektrometer mit Bern-
steinisolierung führte.
Eine grössere Menge Bodenluft wird nun
den Erdkapillaren entnommen und das dieselbe
enthaltende Gefäss durch kurze und weite
Schlauchverbindungen und Glasrohre (von denen
eines etwas Chlorcalcium zum Trocknen ent-
hielt) an das Rohr mit den Nadeln angeschlossen.
Da die Luft zunächst hauptsächlich Emanation
und nur wenige Ionen enthält'), lässt man sie
einige Zeit lang stehen, ehe man sie durch die
Rohrkapillaren strömen lässt; nach etwa 4 Stdn.
ist das Maximum an lonenzahl pro Kubikcenti-
meter erreicht. Unterdessen hat das mit einem
Quadrantenpaar dauernd verbundene Nadelrohr
längere Zeit geerdet gestanden. Bei Aufhebung
der Erdung erhält man regelmässig einen Aus-
schlag, der allmählich einen ganz bestimmten
Betrag annimmt. Derselbe ist auf eine Kontakt-
potentialdifferenz der aneinandergefügten metal-
lischen Leiter zunickzufuhren. (Vergl. S. 138 die
Anmerkung.)
Hat die Nadel ihre Endstellung erreicht und
lässt man nun die ionenreiche Bodenluft mit
geringem Überdrucke langsam durch die Metall-
kapillaren des Nadelrobres strömen, so be-
obachtet man regelmässig einen sehr deut-
lichen Ausschlag im Sinne negativerLadung,
dieauf die Wände der Kapillaren und damit auf das
ganze sie enthaltende leitende System übertragen
wird. Wiederholt man den Versuch unter voll-
ständig identischen Bedingungen mit gewöhn-
licher ionenarmer Luft, z. B. mit Zimmerluft,
so erhält man diesen Ausschlag nicht oder nur
Andeutungen desselben (meist nur im Anfange,
wo der negative Ausschlag besonders gross zu
sein pflegt). Daher kann die Erscheinung nicht
in reibungselektrischen Vorgängen ihre Ursache
haben.
Treibt man die Bodenluft mit sehr grossen Über-
drucken stossweise durch das Kapillarensystem,
so erhält man mitunter positive Ausschläge
von sehr wechselndem Betrage. Diese haben
vielleicht in reibungselektrischen Vorgängen
ihren Grund, denn sie treten auch bei gewöhn-
licher (feuchter) Luft auf.
5. Durch einen direkten Versuch, der ge-
wissermassen im kleinen die Verhältnisse nach-
ahmt, die wir dem Ausgeführten zufolge in der
i) Vergl. H. Ebert und P. Ewers, diese Zeitschr. 4,
162, 1902; hier ist auch darauf hingewiesen, dass man bei
allen diesen Versuchen vermeiden muss, zu enge und zu lange
und namentlich gebogene Rohrverbindungen, enge Hahndurch-
bohrungen u. s. w. anzuwenden.
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>38
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
Natur vor sich gehend zu denken haben, suchte
ich festzustellen, ob durch einen solchen Dif-
fusionsprozess der Ionen durch enge Kapillaren
der Träger der radioaktiven Wirkung, in un-
serem Falle also der Erdkörper selbst, wirklich
negativ geladen werden könne.
Im Inneren eines grösseren porösen Thon-
cylinders (19,0 cm hoch, 7,0 cm weit im Lichten,
also 0,73 Liter Inhalt bei 2,5 mm Wandstärke)
wurde in einem Glaseimerchen eine kleine Menge
radioaktiver Substanz (Gieselsches Präparat)
aufgehängt. Der Cylinder wurde dann oben
durch einen eingesiegelten Metalldeckel luft-
dicht verschlossen; von diesem gingen Stanniol-
streifen aussen an dem Cylinder bis unter den
Boden desselben hinunter, um die Elektrizitäts-
mengen, die sich etwa an den einzelnen Teilen
der Cylinderfläche zeigten, rasch und sicher
dem Deckel zuzuführen. Dieser war an einem
vertikalen Messingstabe angelötet, der in einen
gut isolierenden Hartgummistopfen eingekittet
war. Derselbe bildete den luftdichten Abschluss
eines kurzen Rohransatzes, der auf dem nach
oben gewölbten Deckel eines grösseren kupfer-
nen, dickwandigen Kessels (25 cm mittlere
lichte Weite, 31 cm Tiefe, 15,2 Liter Inhalt)
aufgelötet war. So war der Thoncylinder voll-
kommen vor störenden äusseren Influenzwir-
kungen geschützt; auch die Zuleitung zu den
Quadranten des Elektrometers war vollkommen
von einer geerdeten metallischen Hülle um-
schlossen; damit auch Erschütteningen oder
eventuelle Durchbiegungen des Deckels sich
nicht mechanisch auf das Messinstrument über-
tragen konnten, bestand ein Teil der Zuleitung
aus einem dazwischen gelöteten Stücke locker
gespannten dünnen Metallbandes (Lametta). An
dem Deckel des Kupferkessels war noch eine
Düse angebracht, die durch dickwandigen Gummi-
schlauch an die Wasserstrahlpumpe unter Pa-
rallelschaltung eines Manometers angeschlossen
war.
Nun wurde immer in folgender Weise be-
obachtet: Der Aussenraum des Thoncylinders,
d. h. der Kupferkessel wurde mit ionenarmer
Frischluft gefiillt Dann blieb das Ganze, gut
zur Erde abgeleitet, längere Zeit stehen. Da-
bei verloren sich alle etwa durch Reibung her-
vorgerufenen störenden Ladungen und im Innern
des Thoncylinders bildete die radioaktive Sub-
stanz reichliche Ionen. Dann wurde die Nadel
des Quadrantenelektrometers geladen und die
Erdung des Cylinders mit seiner Zuleitung und
dem einen Quadrantenpaare aufgehoben, wäh-
rend der Kessel und die Schutzrohre dauernd
an Erde blieben. Wiewohl das Instrument sehr
sorgfältig aufgestellt war und alles gut isolierte,
zeigte die Nadel doch immer einen Ausschlag
entsprechend einer Potentialdifferenz von einigen
Zehnteln Volt. War, wie hier, der Thoncylinder
von einer Kupferwandung umschlossen, so
entsprach die Richtung des Nadelausschlages
einer Verschiebung des Spannungsniveaus im
negativen Sinne; bei den Vorversuchen war
der Cylinder von einem Gefäss aus Weissblech,
also verzinntem Eisen, umgeben; dann erwies
sich der Cylinder positiv elektrisch. Es ist
wohl keinem Zweifel unterworfen, dass wir es
hier mit der Wirkung von Kontaktpotentialen
zu thun haben in der Leiterkette, deren äusserste
Glieder auf der einen Seite durch die Wände
des umhüllenden Schutzgefässes, auf der an-
deren durch die Elektrometernadel (aus Silber-
papier an einem dünnen Wollaston-Platindrahte
hängend) gebildet wurden. Der Umstand, ob
die Luft in dem Zwischenräume zwischen Cy-
linder und Kessel nur schwach leitend oder
durch die Gegenwart vieler " Ionen relativ gut
leitend war, änderte an der Höhe dieser Kon-
taktpotentialdifferenz nichts und hatte nur den
Effekt, dass die Nadel im ersten Falle ihre
Endlage nur sehr langsam, im anderen Falle
aber mehr oder weniger rasch erreichte. ')
Erst nachdem die Nadel ihre Endlage voll-
kommen erreicht hatte, was oft erst nach einer
Stunde eintrat, wurde ein in die Saugleitung
der Pumpe eingefugter Dreiweghahn umgestellt,
so dass nun die Luft im Kessel verdünnt wurde;
l) Die beschriebene Anordnung ähnelt augenscheinlich
derjenigen, welche J. C. McLennan und E. F. Burton in
einer jüngst erschienenen Arbeit angewendet haben. (Phys.
Sciences series. University of Toronto studies S, 27, 1903;
Phys. Review 16, 184, 1903; diese Zeitschrift 4, 553, 1905)
Auch dort werden Cylinder verschiedener Metalle ineinauder
angeordnet; der äussere wird geerdet, der davon isolierte
Innencylinder wird mit einem Quadrantenpaare eines empfind-
lichen Elektrometers verbunden; nach Aufhebung der Erdung
ergeben sich negative Potentiale von verschiedener Höhe, je
nach der Natur des Metalles, aus dem Innen- und Aussen-
cylinder gefertigt sind. Der grössere oder geringere lonengehalt
der dazwischen befindlichen Luft ändert die Grenzpotentiale
nicht in einem bestimmten Sinne; nur die Zeit, bis die End-
stellung der Elektrometernadel erreicht ist, wird beeinflußt.
Ob man aber hieraus mit den Verfassern auf „die Radioakti-
vität der Metalle im allgemeinen" und auf eine „fortwährende
Aussendung eines Überschusses an positiv geladenen Teilchen"
schliessen darf, dürfte doch dahin zu stellen sein. Schon
A. Voller h.it darauf hingewiesen (diese Zeitschrift 4, 666,
1903), dass sich die Versuche der Genannten vollkommen
durch Kontaktpotentialdiflerenzen in der verwendeten Leiter-
kette erklären lassen, deren Endglied die Elektrometernadel
ist (wohl diese, und nicht die Quadranten, da McLennan
und Burton an die Quadranten anschalten und die Nadel
laden). Besteht diese aus Aluminium, so können für MetaK-
kontaktpotentiale verhältnismässig sehr hohe Differenzen auch
dann auftreten, wenn dieses selbe Metall das andere Endglied
der Kette bildet; denn es ist bekannt, wie stark geride die
Stellung dieses Metalles in der Spannungsreihe wechseln
kann, je n.ich der Beschaffenheit seiner Oberfläche (verijl.
z. B. W. Hallwachs [Wied. Ann. 29, 12, 1886', der
zwischen älterem und frisch geputztem Aluminium eine Vo-
tentialdiffercnz von 0,8 Volt fand).
Auch Simpson kommt in der obengenannten Arbeit /u
einem analopen Ergebnisse. Ein solcher Doppclcylinder,
I dessen Umhüllung an Erde liegt, dessen isolierter Innenteil
' .an ein Elektrometer angeschlossen ist, verhält sich, mit ioni-
sierter Luft gefüllt, vollkommen wie ein galvanisches Element,
bei dem der Elektrolyt eben durch die ionisierte Luft seihst
vertreten wird.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
139
dadurch wurde die durch das radioaktive Prä-
parat ionisierte Luft im Inneren des Thon-
cylinders veranlasst, durch die Poren desselben
herauszudringen: Sofort erwies sich der
ganze Cylinder deutlich negativ geladen
gegenüber seinem Potentialniveau ohne
Ionen d if f u s i o n. Diese negative Elektrisierung
wurde gesteigert, solange durch Wegnehmen
der äusseren Luft ein Strom ionisierter Luft
durch die Kapillaren der Thonsubstanz hin-
durchging. Einer Druckverminderung von etwa
100 mm entsprachen Ladungen des ganzen
Systems bis zu Vi Volt.
Durch das Heraussaugen der ionisierten Luft
wird auch der Zwischenraum zwischen Kessel
und Cylinder allmählich stärker leitend, daher
verschwindet die Ladung langsam, wenn nicht
weiter gepumpt wird; jede neue Druckvermin-
derung wird aber sofort wieder mit einem deut-
lichen Elektrometerausschlage im Sinne erneuter
negativer Ladung beantwortet. Lässt man von
aussen her Zimmerluft wieder langsam eintreten,
so bleibt der Ausschlag bestehen. Selbst wenn
man den Unterdruck ganz aufhebt und den
Ausgangsdruck wiederherstellt, bleibt die nega-
tive Ladung zum grössten Teile erhalten, bis sie
sich durch die ionisierte Luft hindurch allmäh-
lich verliert, wobei die Nadel wieder langsam
zu ihrer Ausgangslage zurückkehrt. Die Druck-
erhöhung treibt dabei offenbar ebenso viele
Luft wieder in den Cylinder hinein, als vorher
durch seine Poren herausgedrungen war. Aber
diese Rückströmung vermag das Phänomen der
negativen Elektrisierung nicht umzukehren, nicht
einmal aufzuheben. Nur wenn man etwa die
Luft ganz plötzlich wieder zuströmen lässt,
können Störungen eintreten.
Hat man den Versuch einmal gemacht, so
muss man natürlich den Aussenraum zunächst
erst wieder mit Frischluft füllen und unter all-
seitiger Erdung warten, bis sich wieder völliges
elektrisches Gleichgewicht hergestellt und in
der im Inneren des Cylinders stagnierenden
Luft eine grössere Anzahl von Ionen neu ge-
bildet hat.
Hängt man in den Kessel einen dem be-
schriebenen völlig gleichbeschaffenen Thon-
cylinder, aber ohne radioaktive Substanz, auf,
so bleibt die negative Elektrisierung vollkommen
aus, selbst wenn man mit der Evakuation viel
weiter schreitet, als bei den vorher geschilder-
ten Versuchen. Dem Thoncylinder entspricht
in der Wirklichkeit die Erde mit ihrem Gehalte
an radioaktivierenden Substanzen, seinem Innen-
raume entspricht die Summe aller Hohlräume
im Erdboden, Gerolle und Gestein; der Aussen-
raum des Modelies vertritt die freie Atmosphäre;
die Wirkung der Pumpe ähnelt einem baro-
metrischen Minimum oder einer Erhöhung der
Bodentemperatur, welche Luftmassen aus dem
Boden durch die Erdkapillaren nach aussen
treten lässt.
6. Auch in quantitativer Hinsicht scheint
mir die hier versuchte Erklärung der fortge-
setzten Regenerierung der negativen Erdelek-
trizität auf keine ernstlichen Schwierigkeiten zu
stossen. Freilich lassen die in Betracht kom-
menden Faktoren zunächst nur ungefähre Schätz-
ungen zu, die noch durch genauere Messungen
zu ersetzen sein werden; aber es ist immerhin
von Wert, einmal zu überschlagen, welche
Mengen ionisierter Bodenluft bereits ausreichen
würden, um den durch die natürliche Leitfähig-
keit der Luft bedingten Verlust fortdauernd zu
decken.
Bei uns beträgt im Sommer die Flächendichte
der normalen negativen Erdladung auf ebenem
Terrain etwa 2,7. io~"* elektrostatische Einheiten
pro cm^ oder 2,7 Einheiten pro m^, entsprechend
einem Potentialgefälle von 100 Volt pro m Er-
hebung. In dieser Jahreszeit findet man für
die Zerstreuung negativer Ladungen auf freiem
(ebenem) Felde rund a = i Proz. pro Minute.
Die das elektrische Kraftfeld aufrecht erhaltende
Ursache muss also pro m- und Minute etwa
2,7/100 elektrostatische Einheiten oder im Tage
60 -24 -2,7/ 100 = 39 Einheiten jedem Quadrat-
meter zu liefern imstande sein. Nehmen wir
zunächst einmal an, dass diese Elektrizität an
der betreffenden Stelle selbst erzeugt würde
und zwar dadurch, dass Bodenluft durch den
betrachteten Quadratmeter der Erdoberfläche
nach aussen hindurchträte. Bodenluft, die im
Sommer aus der verhältnissmässig geringen
Tiefe von 1,4 m unter Rasen entnommen
worden war, zeigte nach nur zweitägigem Stag-
nieren in einem Räume von 58 Litern einen
lonengehalt, der über 60 elektrostatische Ein-
heiten Elektrizität für jedes Vorzeichen im Kubik-
meter repräsentierte.') Villari^) hat schon
früher darauf hingewiesen, dass ionisierte Luft
sehr rasch ihre Ladung abgiebt, wenn sie
durch lange und enge Röhren strömt, und
namentlich dann, wenn die Röhren nicht gerade
sind, sondern gewunden, so dass die Luft oft
an die Wände stösst. Darauf ist die zunächst
überraschende Thatsache zurückzuführen, dass
die Luft, wenn sie direkt aus den Erdkapil-
laren herausgesaugt wird, fast keine Ionen,
sondern nur die elektrisch neutrale „Emana-
tion" enthält, welche erst allmählich wieder zu
hohen Ionisierungen der entnommenen Luft
führt. Bei dem Passieren der engen Kapillar-
wege sowie des Saugrohres und seiner Schlauch-
verbindungen geben die bereits gebildeten
Ionen ihre Ladungen fast vollständig an die
Wandungen ab. Aus diesem Grunde lässt
1) H. Ebert und P. Ewers, diese Zeitschrift 4, l66,
1903.
2) E. Villari, Phil. Mag. (6) 1, 535, 1901.
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I40
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
sich aber auch nur schwer ein Urteil darüber
gewinnen, wie viele Ionen ein Kubikmeter
Bodenluft im Erdboden selbst enthält.
Noch viel weniger lässt sich, zur Zeit ab-
schätzen, welche Elektrizitätsmenge von den-
selben bei ihrer Wanderung durch die Erd-
kapillaren an die Wände derselben abgegeben
wird; dies hängt offenbar sehr von der Be-
schaffenheit der Bodenmaterialien selbst ab.
Für die normale Erdelektrizität kommt nur der
Überschuss an Elektrizität in Betracht, den die
negativen Ionen gegenüber den positiven ab-
geben, welch' letztere ja in der Überzahl in
die freie Atmosphäre entweichen. Ziehen wir
einmal zum Vergleich die in dieser, während
des Sommers bei uns in der Nähe der Erd-
oberfläche angetroffenen Elektrizitätsmengen
selbst in Betracht. Mit Hilfe des vom Verf.
früher beschriebenen Aspirationsapparates ')
lassen sich diese Mengen mit hinreichender
Genauigkeit bestimmen; es ergeben sich im
Mittel etwa 0,37 elektrostatische Einheiten nega-
tiver Elektrizität und 0,55 Einheiten positiver
Ladung im cbm, d. h. ein Verhältnis beider
von rund 1,5 und ein Überschuss an positiver
Ladung von 0,18 Einheiten pro cbm. Eine
grosse Zahl von Messungen weist darauf hin,
dass aller Orten die Bodenluft ausserordentlich
viel ionenreicher als die Luft der freien Atmo-
sphäre darüber ist. Dies hängt damit zu-
sammen, dass nach den neuesten, bereits ein-
gangs erwähnten schönen Untersuchungen von
Elster und Geitel die selbststrahlende Materie
überall im Erdboden verteilt ist und gerade im
verwitternden Gestein besonders gut aufge-
schlossen zu sein scheint. Hier wird die Luft,
die dauernd der Becquerelstrahlung der aktiven
Substanzen ausgesetzt ist, enorm hohe lonen-
beträge annehmen können, deren Ladungen
freilich auf dem Wege bis zur Oberfläche, —
wenigstens was die negativen anbetrifft — zum
allergrössten Teile an die Erde selbst wieder
abgegeben werden. So kann man im Gebirge
auf alten Schutthalden sehr hohe Beträge an
Emanation (also hohe Aktivierungszahlen A)
erhalten und doch nur normale lonenfiihrung
in der Atmosphäre antreffen. Solche Ober-
flächenpartien müssen daher besonders viel zur
i) H. Ebert, diese Zeitschr. 2, 662, 1901.
negativen Erdelektrisierung beitragen. Die
39 elektrostatischen Einheiten, die wir pro
Tag und Quadratmeter zur Aufrechterhaltung
des normalen Erdfeldes, wie oben berechnet,
benötigen, können in diesen Gegenden von
Bruchteilen eines Kubikmeters Bodenluft ge-
liefert werden, wie sie aus dem Boden leicht
heraustreten können, auch wenn der Barometer-
stand während eines Tages nur um einen
Millimeter schwankt. Freilich wird nicht jedes
Bodenmaterial für diesen Regenerierungspro-
zess geeignet sein; wir werden auf der Erd-
oberfläche zwischen konsumierenden und zwi-
schen produzierenden Partien zu unterschei-
den haben. An den Berggipfeln und Graten
wird infolge des hohen Potentialgefälles, welches
viele -}- Ionen sammelt, die" negative Erdelek-
trizität besonders intensiv neutralisiert werden;
in den Thälern, Klüften, Spalten und Höhlen
des Felsgesteins, in den Trümmerfeldern und
Schutthalden mit ihren zahlreichen Hohlräumen
haben wir die Stätten zu erblicken, von denen
aus die negative Ladung besonders reichlich
nachgeliefert wird und + Elektrizität in die
Atmosphäre übertritt.
Es ergiebt sich also ein Cirkulationsprozess,
bei dem positive Ladungen in den Thai-
partien in das Luftmeer austreten, auf den
Höhengebieten wieder in den Erdkörper ein-
treten. Es scheint, dass dieser Prozess unter
Umständen im Erdstrome seinen Ausdruck
findet, wenn er als Zweigstrom zu dieser Cir-
kulation auftritt. In der That fliesst der (positive)
Erdstrom ja im allgemeinen vorwiegend von
unten nach oben; daher auch der so häufig
konstatierte Parallelismus zwischen Erdstrom
und luftelektrischen Vorgängen.
Auch die Vegetation wird einen spezifischen
Einfluss ausüben können. Hier bieten sich viele
neue Fragen. Indessen zeigt schon dieser erste
einfache Überschlag, dass auch in quantitativer
Beziehung der genannte Diffusionsprozess das
Erdfeld dauernd aufrecht zu erhalten vermag.
Herr cand. L. Endrös, der mich bei An-
stellung der oben erwähnten Versuche unter-
stützt hat, ist damit beschäftigt, einige der
hier angeregten Fragen quantitativ weiter zu
verfolgen. —
München, Physikal. Institut der techn.
Hochschule, Januar 1904.
(Eingegangen 29. Januar 1904.)
BESPRECHUNGEN.
H. von Helmholtz, Einleitung zu den Vor-
lesungen über theoretische Physik. Heraus-
gegeben von Arthur König undCarl Runge,
gr. 8. VII. u. 50S. mit4Fig. im Text und einem
Porträt. Leipzig,Joh.Ambr. Barth, 1903, M. 3. — .
Unaufhaltsam drängt in unseren Tagen die
Entwicklung der Physik vorwärts; eine Reihe
höchst überraschender Entdeckungen hat in der
allerjüngsten Zeit zur Aufstellung neuer Hypo-
thesen von erstaunlicher Kühnheit, zur Eröff-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
141
nung ungeahnter Perspektiven gefuhrt. Grenzen,
die man stets respektiert hatte, werden unsicher,
scheinbar feststehende Begriffe fliessend, und
eine völlige Umschmelzung unserer wissenschaft-
lichen Anschauungen scheint bevorzustehen.
Diesem reissenden Entwicklungsgang gegen-
über halten die Vorlesungen von Helmholtz,
deren Veröffentlichung ihrer Vollendung ent-
gegengeht, das Gesamtbild der Wissenschaft
fest, wie es sich als Ergebnis einer hervorragen-
den, in die Entwicklung der physikalischen
Denkweise selbst bedeutungsvoll eingreifenden
Lebensarbeit in dem Geiste des grossen For-
schers gestaltet hatte; sie zeichnen dieses Bild
in der treuesten und lebensvollsten Weise und
liefern somit nicht nur ein Lehrbuch ersten
Ranges, sondern zugleich ein historisches Do-
kument von bleibender Bedeutung.
Nicht mit gleicher Vollkommenheit spiegelt
sich in der uns vorliegenden Einleitung die
Stellung Helm ho Itzens zu den philosophischen
Fragen, zu deren Klärung er — obgleich immer
vom Standpunkte des Naturforschers aus —
vieles beigetragen hat. An Bedeutung wie an
Umfang den früher erschienenen Teilen des
Gesamtwerkes nachstehend, enthält die erste
Abteilung des ersten Bandes zwar eine Reihe
interessanter Erörterungen, ohne jedoch in
grössere Tiefen einzudringen oder eine vollstän-
dige Darstellung des philosophischen Grenzge-
bietes anzustreben.
Die kleine Schrift zerfällt in zwei Abschnitte;
der erste ist den „methodologischen Prinzipien"
gewidmet und beschäftigt sich mit der Art und
Weise, in welcher wir zu wissenschaftlichen
Begriffen gelangen. Die ganze auf wissen-
schaftliche Erkenntnis gerichtete Thätigkeit ist
im Grunde nichts anderes als Begrififsbildung;
die Operationen des Urteilens und Schliessens,
welche die alte Logik als Quelle alles Wissens
ansah, wobei die Existenz von Begriffen ohne
weiteres vorausgesetzt wurde, gehen vollkommen
in jener einen Thätigkeit auf. Es zeigt sich
nämlich, dass die Merkmale, durch welche wir
gewisse Klassen von Objekten abgrenzen und
zu Begriffen zusammenfassen, keineswegs unab-
hängig voneinander gewählt werden dürfen,
wenn wir uns auf dem Boden der Wirklichkeit
bewegen wollen, wenn unseren Begriffen Reali- 1
tat zukommen soll ; vielmehr sind mit der Setzung l
gewisser Merkmale gewöhnlich noch andere '
Eigenschaften gesetzt, und es darf also zu jenen '
ersten Merkmalen kein weiteres hinzugefügt !
werden, welches diesen Eigenschaften wider-
spricht, ohne dass dadurch der Begriff, welcher [
durch die Gesamtheit der gesetzten Merkmale \
charakterisiert werden soll, ein Scheinbegriff,
ein reines Gedankending wird. Wenn nun die
Gesamtheit der Merkmale, welche sich in sol-
cher Weise zu einem gewissermassen natürlichen
Komplex zusammenschliessen, grösser ist als
die Anzahl der zur Abgrenzung des Begriffs
ursprünglich.notwendigen Merkmale, so bezeich-
nen wir den Überschuss der Merkmale als
Konnotationen des Begriffs. Feststellung der
Konnotationen eines Begriffs sind die allgemeinen
Urteile im Sinne der alten Logik; was in dieser
Wissenschaft als Schluss bezeichnet wird, ist
nichts anderes als der Ausdruck der Thatsache,
dass ein Ding, welchem die charakterisierenden
Merkmale eines Begriffs zukommen, auch die
oben als Konnotationen bezeichneten Merkmale
aufweisen muss.
Das Verhältnis des Begriffs zu seinen Konno-
tationen umfasst nun auch das Verhältnis der
Umstände zu dem notwendig eintretenden Er-
eignis, also den Ausdruck des Naturgesetzes.
Oft ist es ja nur eine sprachliche Veränderung,
welche die eine Form des Verhältnisses (Begriff
und Konnotation, allgemeines Urteil) in die
andere Form (Naturgesetz) überführt. Das Ur-
teil: „Das Licht ist brechbar" lässt sich als
Gesetz aussprechen in der Form: „Ein Licht-
strahl wird beim Durchgang aus einem Medium
in ein anderes aus seiner Richtung abgelenkt."
Für das Naturgesetz haben wir nun noch
eine weitere Form des Ausdrucks, indem wir
die Konnotation nicht wie soeben durch ein
Verbum, sondern durch ein Substantivum be-
zeichnen. Mit der Vorstellung zweier schweren
Körper, welche sich in endlicher Entfernung
voneinander im Räume befinden, ist als Konno-
tation zugleich die Vorstellung der notwendig
eintretenden Beschleunigung gesetzt; diese Kon-
notation bezeichnen wir substantivisch durch
das Wort Anziehungskraft. Mit der Einfuhrung
derartiger Abstrakta ist aber doch etwas mehr
als eine bloss sprachliche Nuance bewirkt. Dieses
Mehr ist nun insofern vollkommen gerechtfertigt,
als das von unserem Wollen und Wünschen
unabhängige Walten des Naturgesetzes am deut-
lichsten zum Ausdruck kommt, wenn es als
etwas Existierendes, als stets wirkungsbereites
Agens gefasst wird. Zugleich aber ist hierbei
Gefahr vorhanden, dass die wahre Bedeutung
der so eingeführten Abstrakta vergessen und
diese als unabhängig existierende Realitäten
aufgefasst werden. Daher die Dunkelheiten und
Widersprüche des Kraftbegriffes und die an
Faraday anknüpfenden Bestrebungen, diesen
Begriff als ein hypothetisches Element gänzlich
aus der Wissenschaft zu beseitigen. In diese
Gedankenreihe gehört nun auch der Begriff der
Ursache, die Erörterung des Kausalitätssatzes.
Helmholtz wiederholt hier, was er in der be-
rühmten Einleitung zu seiner Abhandlung über
die Erhaltung der Kraft gesagt hat, mit den
beim Abdruck dieser Arbeit in den wissen-
schaftlichen Abhandlungen gegebenen Modifi-
kationen. Das Kausalitätsgesetz erscheint als
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142
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
Postulat der Begreiflichkeit des Naturganzen.
Die Bedeutung, in welcher Helmholtz das
Wort „Ursache" anwendet, umfasst übrigens
keineswegs alle Beziehungen, in welchen das
Wort im Sprachgebrauch auftritt, und die auf
jene spezielle Bedeutung zugeschnittene etymo-
logische Ableitung wird sich schwerlich aufrecht
erhalten lassen. Mit zwei wenig originellen
Paragraphen über die Hypothese als Vorstufe
des Gesetzes, über die Vollständigkeit der
wissenschaftlichen Erfahrung und ihre praktische
Bedeutung schliesst der erste Abschnitt.
Der zweite behandelt die Grundlagen der
mathematischen Darstellung. Jedes Gesetz um-
fasst eine Mehrheit von Fällen; Momente, welche
den einzelnen Fall charakterisieren, sind im Hin-
blick auf das Gesetz unwesentlich; solche un-
wesentlichen Momente sind nun in erster Linie
die räumlichen und zeitlichen Grössenunter-
schiede; von ihnen werden wir bei der Formu-
lierung des Gesetzes zu abstrahieren haben;
dies geschieht, indem wir auf unendlich kleine
Elemente der ausgedehnten Materie, auf unend-
lich kleine Intervalle des zeitlichen Verlaufes
zurückgehen; und zwar kann diese Zurückfüh-
rung unter der Annahme stetiger oder unstetiger
Zusammensetzung erfolgen. Die Anwendung
des Gesetzes auf den einzelnen Fall wird eine
Addition der Elementarwirkungen, also im all-
gemeinen eine Integration, die Ableitung des
Gesetzes aus den einzelnen Fällen eine Diflfe-
rentiation erfordern. In diesen Verhältnissen
erblickt daher Helmholtz die Wurzel der ma-
thematischen Darstellbarkeit physikalischer Ge-
setze. Über die nun folgenden Auseinander-
setzungen dürfen wir uns hier kurz fassen, denn
es ist im wesentlichen dieselbe Gedankenreihe,
welche in der fundamentalen Arbeit „Zählen
und Messen" entwickelt ist. Gleichartige Grössen
sind solche, die nach derselben Beobachtungs-
methode verglichen werden. Zur Definition der
Gleichheit zweier Dinge, deren Gleichartigkeit
vorausgesetzt werden muss, dient alsdann der
Satz, welcher gewöhnlich als erstes Axiom der
Arithmetik angegeben wird und besagt: Wenn
zwei Grössen einer dritten gleich sind, so sind
sie unter sich gleich. Ungleiche, aber gleich-
artige Dinge können in der Weise verglichen
werden, dass zwei oder mehrere zu einem
Aggregat vereinigt, „verknüpft" und einem an-
deren gleich gesetzt werden. Damit eine der-
artige Vergleichung einen zahlenmässigen Aus-
druck erhalten kann, ist notwendig, dass die in
Betracht kommende Verknüpfung denselben
Gesetzen unterliege, durch welche auch die
arithmetischen Operationen geregelt werden.
Diese Gesetze des Zählens, die Axiome der
Arithmetik, leitet nun Helmholtz in bekannter
Weise aus dem zur Definition der Addition
dienenden Grassmannschen Axiom her. —
Nicht alle Vorgänge, deren Verknüpfung diesen
Gesetzen folgt, lassen sich aber durch ganze
Zahlen ausdrücken; hier ist die Stelle, wo die
Einführung irrationaler Zahlen und der aufs
engste mit ihnen verknüpften Betrachtungen
über Stetigkeit notwendig wird. In der vor-
liegenden Darstellung werden diese Dinge nur
flüchtig berührt.
Aber auch Aggregate ungleichartiger Grössen
können ein Mass für andere Grössenarten ab-
geben, wenn die Zahlen, welche den Grössen
durch Vergleichung mit gleichartigen Grössen
zugeordnet worden sind, auch hierbei sieb nach
den arithmetischen Gesetzen verbinden ; dies ist
z. B. der Fall, wenn eine Fläche durch ein
Produkt zweier Linien gemessen wird. Aus
dieser Art der Verknüpfung entspringt die für
die Physik so ungeheuer wichtige Lehre von
den physikalischen Einheiten und ihren Be-
ziehungen zu den absoluten Einheiten. Den
Schluss des Abschnittes bildet die Ausdehnung
der Addition auf Komplexe von ungleichartigen
Grössen, also z. B. das Rechnen mit geometri-
schen Grössen, wie es Grassmann begründet
hat. Als Gegensatz zu den Zusammensetzungen
dieser Art, welche den Gesetzen der Addition
folgen, und deren wichtigste die Strecken-
rechnung ist, wird die Zusammensetzung von
Drehungen eines Körpers um irgend welche
Achsen besprochen, deren Reihenfolge nur dann
als gleichgültig angesehen werden darf, wenn
die Drehungswinkel unendlich klein sind.
Dies ist in grossen Zügen der Inhalt der
einleitenden Vorlesungen; zu bedauern ist, dass
die Redaktion — wenigstens des ersten Teiles —
unter den im Vorwort erwähnten beklagens-
werten Umständen offenbar gelitten hat. Da
die Drucklegung einer stenographischen Nach-
schrift folgt, so wird man annehmen müssen,
dass Helmholtz, als er die ersten Vorlesungen
hielt, nicht wohl disponiert gewesen ist, oder
dass er Grund zu haben glaubte, bei seinen
Zuhörern ein sehr langsames Auffassungsver-
mögen vorauszusetzen. Nur so ist die er-
müdende Breite der Darstellung, sind die end-
losen, manchmal wörtlichen Wiederholungen der
einfachsten Dinge zu erklären. In solchem
Falle aber ist es eine falsche Pietät, den wört-
lichen Ausdruck unbedingt festhalten zu wollen.
Durch energische Streichungen wäre der geringe
Umfang des Heftes allerdings noch bescheidener
geworden, aber die Darstellung hätte ohne
Zweifel an Frische und an Interesse gewonnen.
Zur Begründung dieses Urteils mögen hier
einige Beispiele folgen. Auf Seite 2 findet man
den Satz: „. . . für gewöhnlich verliert man bei
dem Vortrage einzelner Zweige der Wissen-
schaften auf den Universitäten nicht viel Worte
über die logischen Grundsätze, die den Unter-
suchungen, an die man herantritt, zu Grunde
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
143
hegen." Fast mit denselben Worten heisst es
auf Seite 4: „Man pflegt bei der systematischen
Darstellung der verschiedenen Wissenschaften
gewöhnlich nicht viel Worte und Betrachtungen
über die logischen Grundsätze zu verlieren, die
den Untersuchungen, an die man herantritt,
zu Grunde liegen; aber gerade bei der Physik
ist dies doch bis zu einem gewissen Grade
notwendig." Und als ob der Leser hierdurch
noch nicht genügend vorbereitet sei, wird ihm
auf Seite 6 noch einmal versichert: „Es ist
daher notwendig, zunächst einige kurze Aus-
einandersetzungen über das logische Geschäft
zu machen, welches wir in den naturwissen-
schaftlichen, physikalischen Untersuchungen aus-
zuführen haben." —
Auf Seite 11 findet man die Stelle: „Wir
haben nämlich die Aufgabe, solche Fälle von
Veränderungen und Vorgängen als Klassen zu-
sammenzugreifen, bei denen ausser den be-
obachteten gleichartigen* Umständen, welche
der Definition des Begriffes entsprechen, noch
regelmässig andere Vorgänge stattfinden, welche
also d<n Konnotationen des Begriffs analog
sind," nachdem man 25 Zeilen zuvor gelesen hat:
„Wir müssen solche Fälle zu Klassen zusammen-
stellen, in denen ausser den Umständen, welche
zur Definition, d. h. zur Abgrenzung der be-
treffenden Gruppe von Vorgängen dienen, auch
noch andere gleichartige, gemeinsame Ände-
rungen, d.h. in ihrem Ablauf einander gleichende
Veränderungen vorkommen."
Auf Seite 14 dreht sich die Darstellung in irri-
tierender Weise unauftiörlich um denselben Punkt.
Beim mündlichen Vortrag werden derartige
Wiederholungen kaum empfunden, in der schrift-
lichen Darstellung aber sind sie durchaus zu
tadeln. Dasselbe gilt von den sprachlichen
Merkwürdigkeiten, welche im Text stehen ge-
blieben sind, wie z. B. der schöne Satz auf
S. I von den Täuschungen und Irrtümern,
„welche auf diesem Wege notwendigerweise
nicht zu vermeiden waren."
Im zweiten Abschnitt scheint bei der Über-
schrift des § II ein Versehen untergelaufen zu
sein. Es wird statt: „Vergleichung ungleich-
artiger Körper" wohl heissen sollen: „Verglei-
chung ungleicher gleichartiger Körper." —
Karl Böhm.
(Eingegangen il. November 1903.)
Otto Schlick, Die Untersuchung der Vibra-
tionserscheinungen von Dampfern. An einem
Beispiel erläutert, gr. 8. 49 S. m. 4 lith. Tafeln.
Leipzig, Arth. Felix. 1903. M. 2,80.
Mit der Herausgabe dieser kleinen Mono-
graphie hat sich der Verfasser ein wirkliches
Verdienst erworben. Er führt den Leser der-
selben ohne mathematische Formulierung in die
Vibrationserscheinungen der Schiffe ein, welche
an der Hand von Pallographendiagrammen des
Schnelldampfers „Kronprinz Wilhelm" analysiert
und auf ihre Ursachen zurückgeführt werden.
Unter diesen tritt, da die Maschinen nach des
Verfassers Methode bereits ausgeglichen sind,
die ungleiche Beschaffenheit der Propellerflügel
besonders hervor, welche überdies die Haltbar-
keit des ganzen Treibapparates ungünstig be-
einflusst. Da es sich bei Schiff'en um Schwing-
ungen eines elastischen Systemes handelt, so
dürfte die Untersuchungsmethode des Verfassers
nicht bloss für Ingenieure, sondern auch für Phy-
siker von Interesse sein. Das Einzige, was man
in der eleganten und darum leicht verständlichen
Arbeit vermisst, ist eine kurze Beschreibung des
Pallographen selbst, für dessen Konstruktion
der Verfasser seinerzeit die goldene Medaille
des britischen „Institution of Naval Architects"
erhalten hat. H. Lorenz.
(Eingegangen 28. Dezember 1903.)
Frank H. Bigelow, Eclipse Meteorology and
allied Problems. (Meteorologie der Sonnen-
finsternisse und verwandte Probleme.) Weather
Bureau Bull. I. 1902. gr. 4. 166 S. Washington.
Verf. bemüht sich in den letzten Jahren, ein
alles umfassendes Bild vom Wesen aller irdischen
und solaren Phänomene zu entwerfen; vorliegende
Abhandlung ist der ausführlichste Versuch dieser
Art.
Gelegentlich der totalen Sonnenfinsternis vom
28. Mai 1900 wurden unter Leitung des Verf.
planmässig vorbereitete Beobachtungen, sowohl
der Finsternis selbst, als auch ihres Einflusses
auf die meteorologischen Elemente durchgeführt'.
Ohne auf das Einzelne an dieser Stelle einzu-
gehen, möchte Ref. nur die Berechnung der
Minderzufuhr an Energie erwähnen, die durch
das Dazwischentreten des Mondes hervorgerufen
wird. Diese Grösse erreicht ihr Maximum erst
30 Minuten nach der Mitte der Verfinsterung, und
ist pro Kilogramm Luft in maximo 0,42 g-cal. Des
weiteren sei noch der zahlreichen und syste-
matischen Beobachtungen der „Schattenbänder"
gedacht, schon wegen der Brauchbarkeit des
Materials. Verf. erklärt ihr Auftreten i. durch
vermehrte Schlierenbildung in der Atmosphäre
infolge der Temperaturunterschiede am Rande
des Schattenkegels und 2. durch grössere Wirk-
samkeit derselben, der geringeren leuchtenden
Sonnenfläche wegen. Hiermit ist auf 60 Seiten
das Hauptproblem erschöpft; die übrigen 106 S.
sind den Allied problems gewidmet, worunter
der Verf. die gesamten Erscheinungen auf der
Erde und der Sonne versteht.
Bei einem solchen Umfang der Aufgabe, ist
es dem Ref. unmöglich, auf die einzelnen Theo-
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144
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 5.
rien und Hypothesen des Verf. näher einzu-
gehen. Die allgemeinen Grundzüge sind folgende:
Die verschiedenen existierenden Sonnentheo-
rien bedürfen alle einer Prüfung an Hand der
Ergebnisse der neueren Anschauungen über das
Wesen der elektrischen Dissoziation, der Ent-
ladungserscheinungen im Vakuum, der aktinischen
Strahlung u. s. w., und neben der rein dyna-
mischen oder thermodynamischen Behandlung
der Bewegungsvorgänge auf der Sonne müsste
nunmehr auch der Magnetismus des Sonnen-
kernes und das solare elektrostatische Kraftfeld
ins Auge gefasst werden.
Der Annahme dieser beider Kraftfelder
stehen seit altersher schwere Bedenken ent-
gegen, auf die in dieser Zeitschrift hinzuweisen,
sich wohl erübrigt. Es ist vor allem die Magne-
tisierung des Sonnenkernes, die uns nach aller
unserer heutigen Erfahrung schwer möglich er-
scheint. Ihre Existenz zu belegen, ist der Verf.
denn auch immer wieder bemüht. Das Schwer-
gewicht legt der Verf. auf die Übertragung der
Helmholtzschen Theorie der atmosphärischen
Cirkulation auf die Sonne. Aus ihr zieht er den
Schluss, dass die Rotation der Oberfläche in
mittleren heliographischen Breiten zurückbleibt
gegen jene des Kernes (was ja schliesslich auch
aus Fleckenbeobachtungen bestätigt ist); und
da er nun annimmt dass die Bestandteile der
Oberfläche elektrische Ladungen tragen, so folgt
daraus in der That eine axiale Magnetisierung
der Sonne. Dem schwerwiegenden Einwand,
dass eine derartige Magnetisierung am Orte
unserer Erde an den Variationen z. B. des Erd-
magnetismus nicht mehr beteiligt sein kann ohne
übermässige Annahme über die Stärke der
Magnetisierung begegnet der Verf. damit, dass
auf die Sonne als eine Quelle eigener Energie
die Sätze über das magnetische Potential gar
nicht anwendbar seien. Verf. braucht die Hy-
pothese von der Magnetisierung der Sonne ganz
besonders für seine Theorie der Korona, die er
ihrerseits wieder dadurch zu stützen sucht, dass
seine vorausberechnete Gestalt der Korona für
28. Mai 1900 mit der beobachteten überein-
stimmt. Allein wer Handzeichnungen ein und
derselben Korona — und eine Handzeichnung
dient zum Vergleich — von verschiedenen Be-
obachtern nebeneinander gesehen hat, weiss,
was hier die subjektive Auffassung ausmacht.
Immerhin kann der Verf recht haben, selbst
mit der Magnetisierung des Sonnenkernes, allein
unsere heutigen Bedenken kann nur der Versuch
zerstreuen. ')
i) In einer soeben in der Science 19, 30 — 34, 1904 er-
schienenen Abhandlung fasst der Verf. den Sonnenkern als
einen beginnenden Do|>pcIstern auf.
Typisch ist für den Verf. übrigens auch die
Behandlung solarer Vorgänge ganz im Anschluss
an irdische, weswegen er denn auch von einer
solaren Meteorologie spricht. Derart behandelt
er die Änderung des Luftdruckes und der Tem-
peratur mit der Höhe für beide Himmelskörper
gemeinsam, setzt die Cirkulation und Konden-
sation in Sonnenflecken in Analogie zu den tro-
pischen Regenfällen und sieht in den oberen
Schichten der Sonnenfackeln die Cirruswolken
der Sonne.
Einen breiten Raum nehmen die Betracht-
ungen ein über die Übertragung der Energie
der Sonne auf die Erde, ein Kapitel wo natur-
gemäss die neueren Vorstellungen vom Wesen
der elektrischen Entladung eine grosse Rolle
spielen. Hier ist, namentlich durch die Ver-
suche von Ebert und — die übrigens nicht
erwähnten — von Birkeland der Boden be-
deutend sicherer, ja es ist füglich ausser Zweifel,
dass wir der Wahrheitr hier näher sind, als früher;
allein eigentlich ist uns nur der Weg zum Zie!
eröffnet und wir müssen ihn Schritt für Schritt
gehen. Ja, gerade weil wir nun befähigt sind,
durch Beobachtung und das Experiment vor-
wärts zu kommen, können wir der Hypothese
mehr entbehren, als früher. Die Beobachtungen
haben aber schon ein so solides Fundament zur
Erklärung des Zusammenhangs zwischen Sonnen-
thätigkeit und Erdmagnetismus geliefert, dass
ein überhasteter Aufbau des ganzen Gebäudes
nur zu beklagen wäre.
Potsdam. A. Nippoldt.
(Eingegaogen 29. Januar 1904.^
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen , der
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Der Privatdozent Dr. Robert Luther an der Unircrsi-
tät Leipzig wurde zum etatsmässigen ausserordentlichen Pro-
fessor für physikalische Chemie an derselben Universität fr-
nannt.
An der Universität Wien habilitierte sich Dr. Xorbert
Herz .ils Privatdozent für Astronomie und Geodäsie, an der
Technischen Hochschule Rerlin Dr. Iwan Koppel als Privjt-
dozcnt fiir Chemie.
Ernannt wurden der Professor der Mathematik an iler
Techni'^chen Hochschule zu Berlin Rektor Hettner und der
Professor des Schiffsbaus an der gleichen Hochschule Klai""'
zu Ceh. Keg.-Käten, der o. Professor der Mathem.itik an der
Universität Würzburg Prym zum Geh. Hofrat.
Die goldene Medaille der Londoner Astronomischen Ge-
sellschaft ist für dieses Jahr dem Leiter der amerikanisi-lita
Verkes-Sternwarte, Professor Haie, verliehen worden.
In Karlsruhe ist im Alter von 77 Jahren Geheimrat Df-
Wilhelm Schell, Professor für Mechanik und synthetische
(Jeonietrie an der Technischen Hochschule, gestorben, in Gor/
der erste Assistent am Physikalischen Institut und Leiter der
Meteorologischen Station an der Universität Graz, Dr. phi'-
von Pallich, im 35. Lebensjahre.
Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in Oöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig.
Druck von August Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 6.
15. März 1904.
RedaktioiiucUast (3r No, 7 am aa. Harz 1904,
5. Jahrgang.
INHALT.
(R. — Referat, B. = Besprechung.)
Seite '
Seite
AbsorptioDsspektra: Die ultravioletten — der Ortho-, ,
Meta- und Para-Isomeren, v. R. Magini .... 145 1
— Einfluss der doppelten chemischen Bindung auf die |
ultravioletten — , v. R. Magini 147
IJerichtigungen 168 |
Briefkasten 168
Chemische Bindung: Einfluss der doppelten — auf die
ultravioletten Absorptionsspektra, v. R. Magini 147 |
Coblenta, W. W. und E. I,. Nichola, Über Methoden {
zur Messung strahlender Energie 149 ,
Dielektrikum: Die ponderomotorischen KrSfte, welchen
ein homogenes — in einem elektromagnetischen Felde
unterworfen ist, T. R. Gans 162
Elektri sehe Leitfähigkeit: Die Beziehung zwischenLeuchten
und — in Flammen, v. F. L. Tufts 157
Erwiderung anf die Bemerkungen von E. van Aubel
zu meinen Untersuchungen über die — gepresster
Pulver, V. F. Streintz 159
Elektromagnetisch: Die ponderomotorischen Kräfte,
welchen ein homogenes Dielektrikum in einem —
Felde unterworfen ist, v. R, (>ans 162
Elektroskop: Divergenz von — -blättchen im Vakuum
infolge von Belichtung, v. F. Paschen 161
Energie : Ober Methoden zur Messung strahlender — , v.
E. I„ Nichols und W. W. Coblentz .... 149
Ferniibertragung: Eraptangsapparate fUr Telautographie
u. — von HalbtoDgravUren, v. A. Korn . . . . 164
Flammen: Die Beziehung zwischen Leuchten und elek-
trischer Leitfähigkeit in — , v. F. L. Tufts . . . 157
— Bemerkung über den Einfluss glühender Körper in —
auf die Ionisation, v. F. L. Tufts 158
Qans, S., Die ponderomotorischen Kräfte, welchen ein
homogenes Dielektrikum in einem elektromagnetischen
Felde unterworfen ist 162
Gesuche 168
Halbtoogravüren: Empfangsapparate für Telautographie
u. Femübertragung von — , v. A. Korn . . . . 164 |
Ionisation : Bemerkung über den Einfluss glühender Körper '
in Flammen auf die — , v. F. L. Tufts . . . . 158 ■
Isomeren : Die ultravioletten Absorptionsspektra der Ortho-, i
Met»- und Para- — , v. R. Magini 145 '
Korn, A-, Empfangsapparate für Telautographie u. Fern- |
Übertragung von Halbtongravüren 164
Leitfähigkeit: Die Beziehung zwischen Leuchten und elek-
trischer — in Flammen, v. F. L. Tufts .... 157
— Erwiderung auf die Bemerkungen von E. van Aubel
zu meinen Untersuchungen über die elektrische —
gepresster Pulver, v. F. Streintz 159
Leuchten: Die Beziehung zwischen — und elektrischer
Leitfähigkeit in Flammen, v. F. L. Tufts. ... 157
Hagini, R., Die ultravioletten Absorptionsspektra der
Ortho-, Meta- u. Para-Isomeren 145
'59
160
Ifagini, R., Einfluss der doppelten chemischen Bindung
auf die ultravioletten Absorptionsspektra .... 147
Nichols, E. Ii. und W. W. Coblentz, Über Methoden
zur Messung strahlender Energie 149
Optische Resonanz: Zur Frage der — fein zerteilter
Metalle, v. F. Pockels 152
Paschen, F., Apparat zum gleichzeitigen Nachweis der
Absorption der a- und i9-Strahlung des Radiums , . 1 60
— Divergenz von Elektroskopblättchen im Vakuum in-
folge von Belichtung 161
Personalien t6S
Fiotet, Xt,, Die Theorie der Apparate zur Herstellung
flüssiger Luft mit Entspannung (Brieflc) .... 168
Pisa: Mitteilungen aus dem physikal. Institute der Uni-
versität — . No. 19 145
Nr. 20 147
Fookels, F., Zur Frage der „optischen Resonanz" fein
zerteilter Metalle 152
Pulver: Erwiderung auf die Bemerkungen von E. van
Aubel zu meinen Untersuchungen über die elektrische
Leitfähigkeit gepresster — , v. F. Streintz . . .
Radium: Apparat zum gleichzeitigen Nachweis der Ab-
sorption der «- und ^-Strahlung des — , v. F. P a s c h e n
Resonanz: Zur Frage der optischen — fein zerteilter
Metalle, v. F. Pockels 152
Röntgen, W. C, Erklärung zu einer Mitteilung von
S. Guggenheimer und A. Kom. (Briefk.) .... 168
Spektralphotoroetriscn : Bemerkung zu Herrn E. Hertz-
sprungs „Vergleich einiger — Resultate", v. O. Tum-
lirz 156
Strahlende Energie: Über Methoden zur Messung — , v.
E. L. Nichols und W. W. Coblentz .... 149
Strahlung: Apparat zum gleichzeitigen Nachweis der Ab-
sorption der a- und ß — des Radiums, v.F.Paschen 160
StreintB, F., Erwiderung auf die Bemerkungen von E. van
Aubel zu meinen Untersuchungen über die elek-
trische Leitfähigkeit gepresster Pulver 159
Telautographie: Empfangsapparate fllr — und Fernüber-
tragung von Halbtongravüren, v. A. Korn . . . 164
Tufta, F. I<., Die Beziehung zwischen Leuchten und
elektrischer Leitfähigkeit in Flammen 157
— Bemerkung über den Einfluss glühender Körper in
Flammen auf die Ionisation 158
Tumlirs, O., Bemerkung zu Herrn E. Hertzsprungs
„Vergleich einiger spektralphotometrischen Resultate" 156
Ultraviolett: Die — Absorptionsspektra der Otho-, Meta-
und Para-Isomeren, v. R. Magini 145
— Einfluss der doppelten chemischen Bindung auf die
— Absorptionsspektra, v. R. Magini 147
Vakuum : Divergenz von Elektroskopblättchen im — in-
folge von Belichtung, v. F. Paschen 161
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Mitteilungen aus dem physikalischen Institute
der Universität Pisa. (Direktor: A. Battelli.)
No. 19'): R. Hagini, Die ultravioletten Abaorp-
tionsspektra der Ortho-, Heta- und Para-Isomeren.
Zur Fortsetzung meiner Untersuchung der
stereochemischen Isomerie beabsichtige ich in
gegenwärtiger Arbeit das Verhalten der Ortho-,
Meta- und Para-Isomeren zur Absorption der
l) Nr. i8: Diese Zeitschr. 5, 69, 1904.
ultravioletten Strahlen zu prüfen; ich will hier-
bei sehen, ob die Lagerung von gleichen
Gruppen mit gleichen Bindungen einen direkten
und charakteristischen Einfluss auf die Ab-
sorptionsspektra der Isomeren ausübt, und, —
im Bejahungsfalle, — welcher Natur dieser Ein-
fluss ist.
Die geprüften Isomeren sind 12, nämlich:
Brenzkatechin, Resorzin, Hydrochinon;
die Ortho-, Meta- und Para-Oxybenzoe-
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146
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
säuren; die Phtal-Isophtal- und Tere-
phtalsäuren.
Die Schichtdicke der Lösungen in destillier-
tem Wasser betrug i cm; die Methode war
die bereits in zwei Arbeiten beschriebene.
I. Zweiwertige Phenole.
Das Brenzkatechin zeigt bei einer Lösung
von ' 2.-,o « einen Absorptionsstreifen von
2 = 2912 bis /l = 250i und liefert das Spektrum
bis 2 = 2483. Bei der nämlichen Verdünnung
zeigen das Resorzin und da.s Hydrochinon
keinen Absorptionsstreifen und bringen das
Spektrum bis zu 2 = 2890 und 2 = 3057. Ich
gebe einige bei höherer Verdünnung erreichte
Resultate; in sämtlichen Tabellen bedeutet /.'
ein Absorptionsband, T ein Transmissions-
band; s bedeutet ein plötzlich unterbrochenes,
d ein schwach unterbrochenes, i ein kräftiges
Spektrum.
Verdünnung Brenzkatechin
1; I B. 2875—2598
■■'"" l T. 2598—2395
,. (1 B. 2859— 266o(</)
''""" 1 I T. 266o(rf)— 2370
, I B. 2832—2765
■•■••"' I T. 2765—2364
Aus den im grossen Massstab ausgeführten
Versuchen geht hervor, dass die Ortho- und
Meta -Verbindungen dasselbe Maximum und
.Minimum der Transparenz besitzen; beim Hy-
drochinon sind sie nach der lichtreichen Seite
zu verschoben. Das Hydrochinon ist auch
stark absorbierend im äussersten Ultraviolett
Kesorzin
B. 2842(j)— 2625(</)
T. 2625(rf)— 23S8(</)
B. 2800 — 2650
T. 2650—2388
B. 2780 — 27CX)
T. 2700—2300
Hydrochinon
B. 3021 — 26-51
T. 2631—2588 [d\
B. 2976 — 2772
T. 277?— 2574
B. 2941—2788 (/)
T. 2788(/)— 2546
von 2 = 2500 ungeföhr an. Das Resorzin liefert
das Spektrum in vollständiger Weise bei einer
Verdünnung von '/2000 n\ das Brenzkatechin bei
einer solchen von 'aorto, und das Hydrochinon
von '40rto n.
2. Oxybenzoesäuren.
Ich berichte über einige Versuche
Verdünnung
'■100
Ortho
{ . B\imd)-i^ii
rr 2631— »537
, I ' B 3021—2844
'""'" I \ r 2844— 2472 (</)
,. ( ' Kontinuierliche Absorption
*""" I von A -= 2439 an
Die Ortho- und Meta- Verbindungen haben
dasselbe Maximum und Minimum der Trans-
parenz. Die Para-Isomere zeigt keine Absorp-
tionsstreifen. Die Metaverbindung giebt das
Spektrum vollständig bei einer Verdünnung von
'.5(ioo> «las Ortho bei '/sooo. die Paraverbin-
Meta
B 3021 — 2635
T 2635-2575 (</)
B 2929 — 2844
T 2844 — 2470
Kontinuierliche Absorption
von X «= 2'?82 .in
Pars
Kontinuierliche Absorption
von X ■-= 2900 an
Kontinuierliche Absorption
von X =-= 2741 (li) an
Kontinuierliche Absorption
von X -== 2606 (</) an
dung bei ,20000
Die Einfuhrung eines Carb-
oxyls verstärkt die Absorption und ver-
lagert die Streifen nach Rot hin.
3. Amidobenzoesäuren.
Folgendes sind die Resultate:
Verdünnung ' Ortho
, li -ff 3S«9— *8*3
'"•" I 1 T 2823—2750
,\ B 3490—2859
•■•'"' 1' 7- 2859— 26n (fl-J
,. I Kontinuierliche Absorption
ä«»" I von A="2388 an
Im Vergleich zu den Oxybenzoesäuren sind
die Streifen dieser Säuren nach dem Rot hin ver-
schoben, was infolge der Einfiihnmg von einer
Amidogruppe geschieht. Merkwürdig verhält
sich die Parasäure; sie zeigt die Streifen nur
bei der Verdünnung von ':,o„o und zwar in
sehr energischer Weise, während bei der
Orthoverbindung und der Metaverbindung die
Streifen bei dieser Verdünnung verschwunden
Meta
B 3199 '(/)- 2750
T 2750 — 2631
B 3880—2800
7' 2800—2598
Kontinuierliche Absorption
von X - ■ 2382 an
Para
Kontinuierliche Absorption
von il = 3ioo an
Kontinuierliche Absorption
von A=3o67*(rf) an
B 2937—2420 (rf)
T 2420 (</)— 2381 {(i\
sind. Die Orthosäure liefert das Spektrum bei
einer Verdünnung von '40001 die Metaverbindung
bei einer nur wenig niedrigeren und die Para-
verbindung bei einer von ' xoo«o-
4. Phtalsäuren.
Diese wurden wegen der Unlöslichkeit der
Meta- und Para-Verbindungen nur teilweise ge-
prüft.
Verdünnung
Ortho
B 2844—2630 (</)
y 2630 ((/)- 2600 (</)
Kontinuierliche Absorption
von X 241 1 [li) an
Meta
Kontinuierliche Absorption
von X --■= 2399 '(/) ."in
Para
Kontinuierliche .Absorption
von X ^~- 2598 an
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
147
Die Einfuhrung noch eines Carboxyls in
die Kette scheint die durch eine erste Gruppe
hervorgebrachte Wirkung zu annullieren; bei
der Phtalsäure zieht sich der Streifen sogar zu-
sammen. Die Meta-Verbindung giebt das Spek-
trum bei einer Verdünnung von '3000, dieOrtho-
verbindung bei ',4000, die Paraverbindung bei
'loooe- Aus den Versuchen geht hervor, dassdie
Absorptionen der Biderivate des Benzols eine an
metallische Absorptionen erinnernde Grössen-
ordnung besitzen. Ich möchte an diePauersche
Arbeit über das Benzol und einige Derivate des-
selben erinnern; es scheint mir, dass diese Art
Absorption, dieman in anderen Verbindungen ver-
schiedener Natur nie wiederfindet, eine wahre und
eigentümliche Charakteristik des Benzolkerns
bildet. Ferner ist es natürlich, dass die Ortho-,
Meta- und Para-Verbindungen, vom Augen-
blick an, wo sie nicht durch zu subtile Iso-
merie miteinander verbunden sind, sehr von-
einander verschiedene Absorptionsspektra auf-
weisen. Denn abgesehen davon, dass sie
verschiedene chemische Eigenschaften besitzen,
sind sie auch verschieden in ihren Verkettungs-
punkten, im spezifischen Gewicht, in ihren spe-
zifischen sowohl bei gleichem Gewicht wie bei
gleichem Volumen, in der molekularen Lei-
tungsfahigkeit wie in den Dissoziations-Kon-
stanten.
Gegenüber der Absorption in der ultravio-
letten Region des Spektrums zeigen die ein-
zelnen Isomeren, welches auch immer ihre
substituierenden Gruppen sind, einen vollkommen
konstanten Verlauf.
Wir können als Schlussfolgerung sagen:
1 . Alle geprüften Verbindungen zeigen eine
sehr starke Absorption.
2. Dieselben zeigen stets deutliche Streifen,
welche nach der Lichtseite des Spektrums zu
verschoben werden, wenn an Stelle eines
Hydroxyls ein Carboxyl oder eine Amido-
Gruppe eingeschaltet wird.
3. Die Einführung eines zweiten Carboxyls
in die Kette scheint die Erhöhung der Ab-
sorption und die Verlagerung der Streifen, die
durch Einschaltung einer ersten Gruppe be-
wirkt wurden, völlig aufzuheben.
4. Die untersuchten Isomeren können ihrer
zunehmenden Absorption entsprechend, be-
sonders wie sie dieselbe bei sehr hohen Ver-
dünnungen im äussersten Ultraviolett zeigen,
stets in der Stufenfolge: Meta, Ortho, Para
angeordnet werden.
5. Die Meta- und Ortho-Isomeren haben
zwar verschiedene, aber analoge Absorptionen
mit gleichen Ma.xima und Minima; im Gegen-
satz hierzu zeigt die Para- Isomere kräftige
und von den anderen Isomeren unabhängige
Absorption.
Diese letzten Schlüsse beweisen, dass die
Lagerung derMolekel bildenden Gruppen
einen entscheidenden und charakteristi-
schen Einfluss auf die Absorption der
ultravioletten Strahlen hat. Dieser Ein-
fluss, der sich ganz besonders bei Strahlen mit
kürzerer Wellenlänge zeigt, lehrt auch, dass
die Absorption einer Verbindung kein
Phänomen von additiver Natur sein kann,
was im Gegensatz steht zu den von Spring
für den sichtbaren Teil des Spektrums ge-
wonnenen Resultaten.
Die Erscheinung der Absorption, verbunden
mit der Refraktion und der durch Äther-
schwingungen in den kleinsten Teilchen hervor-
gerufenen Resonanz, steht also in bestimmten
Beziehungen zu der Lagerung der moleku-
laren Gruppen, d.h. zu der Form des Moleküls.
Bei den Ortho-, Meta-, Para-Isomeren
erreicht man den grössten Effekt, wenn die sub-
stituierenden Gruppen an entgegengesetzte
Kohlenstoff-Atome des Benzolkerns gefesselt
sind, also wenn die Molekel symmetrisch ist.
(Aus dem Italienisclien UbeiseUt voa H. Rhumbler.)
(Kingeg.ingen 9. J.innar 1904.)
Mitteilungen aus dem physikalischen Institute
der Universität Pisa. (Direktor: A. Battelli.)
Nr. SO'}: B. Hagini, Einfluss der doppelten che-
mischen Bindung auf die ultravioletten Absorptions-
spektra.
Die Prüfung der ultravioletten Spektra der
Benzol-Biderivate, die ich bei der Untersuchung
der Absorption der Ortho-, Meta- und Para-Iso-
meren kürzlich vorgenommen habe, führte mich
zu der Schlussfolgerung, dass die Verbindungen
dieser Reihe eine Absorption besitzen, deren
Grössenordnung dieselbe wie die der metalli-
schen Absorptionen ist. Pauer war bei Prüf-
ung von einigen Verbindungen derselben Reihe
zum gleichen Schlüsse gelangt. Diese Verbin-
dungen zeigen gleich den andern zwölf von
mir untersuchten, nämlich den zweiwertigen
Phenolen, den O.xybenzocsäuren, den Amido-
benzoesäuren und den Phtalsäuren, sämtlich
sehr kräftige Absorptionen, welche durch ihre
Grösse sehr fern von den Absorptionen stehen,
die die anderen farblosen, organischen Verbin-
dungen aufweisen. Überdies sind ihre Spektra
durch deutliche Absorptionsstreifen charakteri-
siert. Das Benzol zum Beispiel ist eines der trans-
parentesten der Benzolreihe; es zeigt bei Unter-
suchungvon I Mikron Schichtdicke schon eine kräf-
tige Absorption (Pauer); ebenso verhält sich das
Toluol bei '/i Mikron Schichtdicke. Von den
untersuchten Verbindungen zeigt das Resorzin
die geringste Absorption; es lässt das ultra-
violette Spektrum bei einer Schichtdicke von
1) Nr. 19: Diese Zcitschr. 5, 145, 1904.
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148
Physikalische Zeitschriit. 5. Jahrgang. No. 6.
= 1
I cm unverändert passieren, bei einer Verdün-
nung von '/2000 normal. Andre Verbindungen
lassen alle Strahlen bis zu ^ = 2300 bei sehr
viel höheren Verdünnungen (einige bis '/20000)
durchgehen.
Dieses kräftige Absorptionsvermögen erregte
meine Aufmerksamkeit; ich vermutete, dass
diese seltsame Eigenschaft eine Charakteristik
von irgend einem Element des Benzolkerns
bilden möchte. Ich stellte die Hypothese auf,
dass ein solcher Einfluss durch die doppelten
Bindungen ausgeübt würde und dass die Ab-
sorption in einer gewissen Abhängigkeit von
der Natur der Bindungen selbst stünde.
Die Annahme, dass die oben beschriebene
enorme Absorption von der geschlossenen Kette
herrühren könnte, ist ausgeschlossen (ich werde
zeigen, dass man das Phänomen auch in den
aliphatischen Verbindungen antrifft). Will man
sich z. B. von der Absorption des Benzols
Q H^ Rechenschaft geben, so bleiben nur zwei
Annahmen möglich: entweder rührt sie von den
sechs Gruppen CH, oder von den doppelten
Bindungen her. Aber die Gruppen C H bringen
keine Absorption in den Zuckerarten oder bei
den Weinsteinsäuren hervor, welche vielmehr
äusserst transparent für die ultravioletten Strah-
len sind, besonders erstere auch bei grosser
Schichtdicke. Es bleibt uns die zweite An-
nahme von den doppelten Bindungen. Zu ihren
Gunsten sprechen die starken Absorptionen
zweier chemisch fern vom Benzol stehenden
Plüssigkeiten, sowohl im gewöhnlichen Zustand
wie auch in Lösung, nämlich des Pyridins
C5 7/5 iV und des Tiophens C^H^S.
Aber dies sind alles Verbindungen mit ge-
schlossener Kette. Wird nun diese intensive
Absorption durch die doppelte Bindung bewirkt,
so muss man bei den nicht gesättigten alipha-
tischen Verbindungen die gleiche Thatsache
bemerken. Das ist thatsächlich der Fall. In-
dem ich mir die für die Gruppen CH bereits
festgestellte Beobachtung vergegenwärtigte, ver-
glich ich den AUyl- Alkohol CH= CH—CH—OH
mit dem normalen Propyl-Alkohol
CH^— CH-i — CH-i— OH;
während nun letzterer selbst bei grossen Schicht-
dicken das Spektrum vollständig durchlässt,
absorbiert der AUyl-Alkohol ausserordentlich
stark.
Auch ein Vergleich zwischen dem Allyl-
Acetat und dem Propyl-Acetat
H.^ C= CH— CHyO- C-i 7/3 0 und
H-i C— CH.,—CH^ -O-C^HiO
fuhrt zu dem nämlichen Resultat. Aber eine
noch greifbarere und einfachere Probe bietet
uns die Malein- und die Fumarsäure, die ich
schon in einer früheren Arbeit untersucht habe;
beide besitzen doppelte Bindungen und sind
ausserordentlich absorbierend. Auch von ihnen
kann man sagen, dass die Absorption entweder
von den CÄGruppen herrührt, was augen-
scheinlich nicht der Fall ist, oder von den
Carboxylen CO ■ OH. Bei Prüfung der Oxal-
säure (CO- 0H\ fand ich, dass sie nur in ge-
ringem Grade absorbiert und dass folglich, da
die Absorption von zwei Säuren nicht von der-
jenigen der komponierenden Gruppen herzu-
leiten ist, dieselbe notwendigerweise durch die
doppelte Bindung herbeigeführt wird. Auch
auf einem andern Wege gelangt man zum
gleichen Schlüsse. Vergleicht man die Absorp-
tion der Maleinsäure mit derjenigen der inaktiven
Weinsäure
O-H
HC- CO ■ OH und HC- CO ■ OH
HC- CO -OH
HC- CO ■ OH
und die Absorption
OH
der Fumarsäure
H-C-COOH
COOHCH
CO-OHCH HC CO -OH
mit der Absorption der racemischen Säure
OH OH
HC- CO- OH HOOH-C-H
I I
CO ■ OH- CH -f HC- CO ■ OH
OH OH
so bemerkt man sofort ein starkes Missverhält-
nis, trotz den gemeinsamen Gruppen und trotz
der in sämtlichen Arbeiten über das Ultraviolett
festgestellten Thatsache, dass die Hydro.xyle
keine Absorption herbeifuhren. In der That
sind Wasser, Zuckerarten und die gesättigten
Alkohole völlig transparent.
Bei Vergleich der experimentellen Versuche
stellt sich heraus, dass eine konzentrierte Lösung
von Weinsäure das gleiche Spektrum besitzt,
wie eine über 1000- oder 800 mal stärker ver-
j dünnte Lösung von Malein- oder Fumarsäure.
I Aus all diesen Erwägungen scheint mir der
Einfluss deutlich hervorzugehen, den die dop-
pelte Bindung auf das Phänomen der Absorp-
tion der ultravioletten Strahlen ausübt; ich
glaube sogar, dieser Einfluss hat einen hervor-
ragenden Anteil am Phänomen selbst. Ferner-
hin geht aus den Studien über den ultraroten
Teil hervor, dass die Verbindungen mit dop-
pelter Bindung keine grössere Absorption als
Verbindungen ohne dieselbe besitzen. Der
Allyl-Alkohol hat dasselbe Spektrum wie der
Äthyl-Alkohol. Der Einfluss ist also auf die
ultraviolette Region beschränkt.
Auch für den sichtbaren Teil ist der op-
tische Einfluss der doppelten Bindung eine
sichere Thatsache. Es ist in der That bekannt,
dass die Landoltsche Regel Einschränkungen
erleidet. Gladstone hatte bereits gezeigt,
dass viele Kombinationen der aromatischen
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No, 6.
149
Serie oben genanntem Gesetz nicht folgen ;
Brühl entdeckte, dass im Benzol ein moleku-
larer Refraktionsexzess vorhanden ist, der etwa
dreimal der Vergrösserung entspricht, die
durch eine doppelte Bindung zwischen Kohlen-
stoff und Kohlenstoff hervorgerufen wird. Auch
die von Brühl aus seinen klassischen Arbeiten
gezogenen Konsequenzen sind bekannt.
Der optische Einfluss der doppelten Bindung
im ultravioletten Teil ist leicht sichtbar und
man kann ihn sich mit dem starken Brechungs-
vermögen im sichtbaren Teil verbunden denken.
Dies stimmt mit der Helmholtzschen Disper-
sionstheorie überein.
Die enorme Absorption und das Vorhanden-
sein der Streifen — die Theorie erklärt sie als
eine Resonanzerscheinung, die in den klein-
sten Körperteilchen durch Ätherschwingungen
hervorgerufen wird, welche dieselbe Periode
besitzen, wie diejenige, in der die Teilchen ihre
Schwingungen selber vollfuhren könnten —
führen zu der Annahme, die doppelte Bindung
könnte in den Molekeln eine Vibrationsperiode
einleiten und bestimmen, entsprechend deijenigen
der schnellsten ultravioletten Strahlen.
In Beziehung hierauf könnte man die That-
sache annehmen, dass die doppelte Bindung
als eine Bindung zu denken ist, welche in der
Molekel Elastizität undKohäsion verändert; mit
anderen Worten: sie schafft eine grössere Vibra-
tionsbereitschaft mit bestimmten Perioden und
hält die Molekel in einem Gleichgewichtszustand,
in dem sie für die ultravioletten Strahlen reso-
nanzfähig wird.
Ich glaube also, dass die Absorption über-
wiegend bestimmt wird durch die molekulare
Konfiguration einerseits und durch die Na-
tur der Bindungen andrerseits.
(Ans dem Italienischen Übersetzt von H. Rbumbler.)
(Eingegangen 9. Januar 1904.)
Über Methoden zur Messung strahlender
Energie. (Auszug.)
Von E. L. Nichols und W. W. Coblentz.
Das Unzureichende der gewöhnlich ange-
wandten Methoden zur Bestimmung der strahlen-
den Energie künstlicher Lichtstrahlen ist kürz-
lieh von Angström nachgewiesen worden. Er
bestimmte die strahlende Energie der Acetylen-
flamme nach einer geistreichen Methode, bei
welcher die ultrarote Strahlung von den leuchten-
den Strahlen getrennt wird durch Einschaltung
eines undurchlässigen Schirmes in das Spektrum;
danach wird das Licht wieder vereinigt und
mit der Totalenergic der Flamme verglichen.
Angström') findet für die strahlende Energie
der Acetylenflamme nach dieser vollkommen
unabhängigen Methode den Wert 0,056, welcher
etwas mehr als halb so gross ist wie derjenige,
den Stewart und Hoxie mit einer ähnlichen
Flamme unter Anwendung von Weisser- und
Jodzellen gefunden haben.*) Er findet, dass
alle bisher für Strahlungsenergie veröffentlichten
Werte viel zu hoch sind, mit Ausnahme viel-
leicht der Angaben von Langley*), welcher
sich der Methode bediente, die Energiekurve
für eine Lichtquelle zu entwerfen und die
Flächen des leuchtenden und des nichtleuchten-
den Teiles durch Integration auszuwerten.
Eine neue Untersuchung des ultraroten
Spektrums von Jod sowohl in fester Form als
auch in Lösung, welche einer der Verfasser
vorliegender Arbeit') unternommen hat, zeigt
das Ergebnis, dass die Annahme, welche der
Anwendung von Jodlösungen zum Zwecke der
Bestimmung der Korrektion, welche bei der
durch die Wasserzelle durchgelassenen ultra-
roten Strahlung angebracht werden muss, zu
Grunde liegt, ungerechtfertigt ist, die Annahme
nämlich, dass Jodlösungen, welche hinreichende
Konzentration besitzen, um die Strahlen des
sichtbaren Spektrums vollständig zu absorbieren,
im Ultrarot vollständig transparent seien. Unser
Zweck bei der vorliegenden Arbeit ist, so
scharf wie irgend möglich den Grad von Un-
genauigkeit zu bestimmen den die übliche
Methode zur Messung strahlender Energien in
sich schliesst; in dieser Absicht haben wir die
folgenden Messungen angestellt.
Strahlende Energie nach der Wasser-
zellenmethode.
Eine cylindrische Acetylenflamme eines Ein-
lochbrenners wurde aufgestellt und die Ab-
lenkung eines Nicholsschen Radiometers mit
Steinsjdzfenster notiert, wenn dasselbe der
direkten Strahlung dieser Flamme ausgesetzt
wurde, ferner, wenn eine Wasserzelle mit dünnen
Glaswänden und einer i cm dicken Schicht
destillierten Wassers zwischengeschaltet war,
und endlich wenn eine Jodzelle hinter die
Wasserzelle geschaltet war, so dass die Strahlen
durch beide Zellen hindurchgehen mussten.
Die Jodzelle war von denselben Dimensionen
wie die Wasserzelle. Sie enthielt eine Lösung
von Jod in Schwefelkohlenstoff von solcher
Konzentration, dass der Faden einer Glühlampe,
welche durch die Zelle hindurch betrachtet
wurde, gerade auf dem Punkte stand zu er-
0 Ängström, dit-sc Zeitschrift 3, 257, 1902. Astro-
physical Journal 16, 223, 1902.
2^ Nichols, Physical Review 11, 2iSi 1900.
T,) Langley, Philosophical Magazine 30, 26, 1S90.
41 \V. \V. Coblentz, rh)-siciil Review 16, 35, 190;;.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
löschen. Das Ergebnis aus fünf Reihen von
Ablesungen war folgendes:
Die von der Wasserzelle durchgelassene
Energie wurde zu 2,306/15,300 = 0,1507 ge-
funden.
Das Verhältnis zwischen der durch beide
Zellen hindurch gegangenen Strahlung und der
durch die Wasserzelle allein gegangenen war
i,oo'2,3o6 = o,4337.
Die strahlende Energie der Flamme, nach
der üblichen Weise berechnet, würde sein:
0,1507 (i — 0,4337) =0,086. Dieser Wert ist
etwas kleiner als der, den Stewart und Hoxie
für eine Flamme nach Naphey fanden, näm-
lich 0,105. Dass die Flamme des Naphey-
brenners im allgemeinen weisser ist als die des
Einlochbrenners und daher mutmasslich eine
höhere Temperatur und eine etwas höhere
StTcihlungsenergie besitzt, ist schon mitHilfe einer
spektroskopischen Untersuchung dieser Flammen
gezeigt worden. ')
Strahlungsenergie durch Integration der
Energiekurve.
Die Energiekurve des Flammenspektrums
wurde erhalten durch Anwendung eines Spiegel-
spektrometers mit Steinsalzprisma und durch
Messung der Strahlungsintensität durch das
ganze Spektnim mittels des Nichols sehen
Radiometers. Diese Kurve der beobachteten
Intensitäten wurde für die Änderungen der
Spaltbreite korrigiert nach der Paschen. sehen
Gleichung:
af(x)==F(x)-\h\(x).
Ebenso wurde eine weitere Korrektion an-
angebracht in Anbetracht des selektiven Charak-
ters der Durchlässigkeit des Steinsalzfensters,
welches sich für die kürzeren Wellenlängen als
viel weniger durchlässig erwies als für die
längeren.
Bei diesen Messungen des Spektrums wurde
für eine jede Wellenlänge einer Serie ein Satz
von drei Ablesungen erhalten: eine Ablesung
ftir die Gesamtintensität des Spektrums an der
in Frage stehenden Stelle, eine für die durch
die Wasserzelle durchgelassene Strahlung, und
eine für die durch die Jodzelle durchgelassene
Strahlung. Dabei waren die beiden Zellen von-
einander getrennt und nacheinander zwischen
die Flamme und den Spektrometerspalt einge-
schaltet. Die mit Hilfe eines Planimeters aus-
geführte Integration der korrigierten Kurve gab
als das Verhältnis der Fläche für die leuchtende
Energie zu der für die Gesanitenergie den
Wert 0,033.
Durchlässigkeit von Wasser und Jod.
Die Durchlässigkeit der Wasserzelle und der
Jodzelle, wie sie sich aus den oben beschriebenen
l) Nichols, Journ. of Franklin Just. 160, 350, 1900.
■190
\
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1
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2^ 3U
1-ig. I.
♦/*
Ablesungen berechnet, zeigt Fig. i, wo die
Ordinalen die Prozente der Durchlässigkeit an-
geben.
Man sieht, dass die Wasserzelle weit davon
entfernt ist, über das ganze Ultrarot bin un-
durchlässig zu sein, vielmehr bei der Wellen-
länge I (i 67 Proz. durchiässt, und erst voll-
kommen undurchlässig wird, wenn die Wellen-
länge 1,8 (i erreicht ist. Die Jodzelle, deren
Funktion bei der Bestimmung von Strahlungs-
energie auf der Annahnie beruht, dass sie jeg-
liche ultrarote Strahlung durchlasse, welche
durch die Wasserzelle hindurchgeht, ist eben-
falls weit davon entfernt, diese Bedingung zu
erfüllen; obschon nämlich der Übergang von
der Undurchlässigkeit zur Durchlässigkeit sehr
steil ist, so wird die Lösung doch vollkommen
transparent erst, wenn die Gegend von i,S /'
erreicht ist
Die genaue Bedeutung der durch die Me-
thode der Wasserzelle erhaltenen Daten und
das vollständige Versagen der Jodzelle als
Korrektionsmittel für die Durchlässigkeit des
Wassers im Ultrarot erhellt besser aus Fig. 2,
wo ein Teil der Energiekurve für die Flamme
wiedergegeben ist. Die durch die Wasserzelle
durchgelassene Energie zeigt die mit „HiO" be-
zeichnete Kurve, und derjenige Teil der so
durchgelassenen Energie, welcher durch die
Jodzelle geht, wenn diese hinter die Wasser-
zelle geschaltet ist, wird durch die mit .,//j^+
Jod" bezeichnete Kurve angegeben. D'^se
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Physikalisofae Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
151
/
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äur
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l
1
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^
.,
y.
2/*
Fig. 2.
Kurven zeigen deutlich, weich grossen Fehler
die Anwendung der Jodzelle mit sich bringt,
und .sie fuhren uns dazu, dieselbe beim Studium
von Strahlungsenergien ganz zu verwerfen.
Eine Integration der Fläche für die leuchtende
Energie und für die gesamte Energie, welche
von der mit „H-^ 0" bezeichneten Kurve einge-
schlossen wird, zeigt, dass von der durch die
Wasserzelle bindurchgelassenen Energie nur
etwa ein Sechstel — genauer 0,174 — auf das
.sichtbare Spektrum entfällt. Ein Vergleich der
Fläche, welche die durch die Wasserzelle
durchgelassene leuchtende Energie misst, mit der
Fläche, welche die gesamte leuchtende Energie
der Flamme darstellt, zeigt, dass der Verlust an
leuchtender Energie durch Reflektion und beim
Durchgang durch diese Zelle sich auf 1 3 Proz. be-
läuft. Die genaue Bestimmung dieses Verhält-
nisses mittels des Radiometers ist einigermassen
schwierig wegen der kleinen Ablenkungen, die
man im sichtbaren Spektrum erhält; es wurden
deshalb, um dasselbe zu kontrollieren, zwei
einander ähnliche Acetylenflammen an den
Enden einer Photometerbank aufgestellt und ihr
Intensitätsverhältnis bestimmt. Die Wasserzelle
wurde dann vor eine von ihnen gestellt und
die Messung wiederholt. Die so gemessene
Durchlässigkeit der Wasserzelle ergab sich zu
0,87, einem Werte, der sich in Übereinstimmung
befindet mit dem durch die Integration der
Kurven erhaltenen. Die Berechnung der strahlen-
den Energie der Flamme aus den erhaltenen
Daten durch Integration dieser Kurven ergiebt:
o, 1 507 X o, 1 74/87 = 0,030, einen Wert, der etwas
kleiner ist als der aus der Integration der
Energiekurve selbst erhaltene.
Diese beiden Werte für die strahlende
Energie sind überraschend niedrig. Die Me-
thode der Integration der Energiekurve zur Be-
stimmung des Verhältnisses der leuchtenden Ener-
gie zur Gesamtenei^e scheint auf den ersten An-
blick die direkteste zu sein, und daher geeignet,
den besten Wert zu liefern. Unglücklicherweise
ist sie aber beträchtlichen Fehlern unterworfen,
die von der Schwierigkeit herrühren, die ge-
eigneten Korrektionen für Änderungen der
Spaltbreite im sichtbaren Gebiet anzubringen.
Die Radiometerausschli^e für dieses Spektral-
gebiet sind immer klein, und die Änderung der
Spaltbreite, in Wellenlängen gemessen, erleidet
den schnellsten Wechsel beim Übergang aus
dem sichtbaren Spektrum ins unsichtbare. Un-
sicherheiten, betrefifend die Neigung der Dis-
persionskurve des Prismas, welche scheinbar
unbedeutend sind, beeinflussen die Ordinaten
der korrigierten Energiekurve in diesem Gebiet
sehr erheblich. Glücklicherweise haben wir die
Mittel, die Genauigkeit der Ergebnisse in diesem
Falle zu prüfen, indem wir das Verhältnis der
Fläche der Kurve für die gesamte Durchlässig-
keit der Wasserzelle zu der Fläche der Energie-
kurve für die Gesamtenergie vergleichen mit
dem entsprechenden Verhältnis, welches man
erhält aus der Messung der Ablenkungen durch
die unbeeinträchtigte und unzerlegte Strahlung
der Flamme und Vergleicbung derselben mit
den Ablenkungen, welche hervorgebracht werden,
wenn die Wasserzelle in den Strahlengang ein-
geschaltet wird. Das Verhältnis der Flächen
nach der Integration ist 1,528, während das
nach der letzteren Methode gewonnene, wie
wir sahen, 1,507 ist. Die nahe Übereinstimmung
zwischen diesen Werten ist geeignet, Vertrauen
in die thatsächliche Genauigkeit der beiden Me-
thoden zu geben.
Eine Erklärung für den niedrigen Wert für
die Energie dieser Flamme kann in dem eigen-
tümlichen Charakter ihrer Energiekurve gefunden
werden. Die Emissionsbande bei 4,4 fi wurde
aussergewöhnlich breit gefunden ; die Fläche für
den Bereich zwischen 4,0 ft und 4,9 fi ist näm-
lich 0,192 der ganzen Kurvenfläche. Eine
Integration der entsprechenden Fläche einer
Kurve für eine cylindrische Flamme, die von
G.W.Stewartgemessenund nach derPaschen-
schen Gleichung korrigiert worden war, giebt
für das entsprechende Gebiet eine Fläche von
00948 verglichen mit der Gesamtfläche der
Kurve. Die strahlende Energie der Stewart-
schen Flamme, wie sie sich durch Integration
des leuchtenden Gebietes und der Gesamtfläche
ergab, beträgt 0,040.
Das Vorhandensein einer sehr kräftigen
Emissionsbande bei der Wellenlänge 4,4 fi ist
charakteristisch für Bunsenflammen, wie man
aus der von Stewart*) in seiner Arbeit über
das Spektrum der Acetylenflamme angegebenen
Kurve ersieht. Die sehr breite Emissionsbande
l) Stewart, Physical Review 18, 272, 1901.
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'52
PhJ'sikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
im Falle der Flamme, an der die in der vor-
liegenden Arbeit beschriebenen Messungen an-
gestellt wurden, zeigt wahrscheinlich an, dass
die Luftzuführungen im Brenner zu gross waren
gegen die Öffnung, durch welche das Acetylen-
gas die Brennermündung erreichte.
Eine Reduktion der Acetylenzufuhr durch
teilweises Verstopfen der Öffnung würde dahin
führen, die Flamme in eine Bunsenflamme
zu verwandeln und ihre strahlende Energie
herabzusetzen. Messungen des Flammenspek-
trums dieses besonderen Brenners, welche an
verschiedenen Tagen gemacht wurden, zeigen,
dass die Intensität der Bande innerhalb weiter
Grenzen variiert. Das Verhältnis der Ablenkung
an der Spitze dieser Bande zu der im Maximum
der Energiekurve war am 26. April 0,40; am
29. Oktober — dem Tage, an welchem die
Ablesungen gemacht wurden, nach denen die
Kurve in Fig. i gezeichnet ist — betrug es 0,76;
am 8. Novembero,so und am 13. Dezember 0,59.
Messungen mit der Wasserzelle zu einer
Zeit, wo das Verhältnis einen Wert von 0,50
hatte, ergaben für das Verhältnis der durchge-
lassenen zur direkten Strahlung 0,200 gegen-
über dem Werte 0,150 in der Tabelle I. Die
strahlende Energie war an jenem Tage —
vorausgesetzt, dass das Verhältnis der Durch-
lässigkeiten der Wasserzelle für leuchtende und
gesamte Strahlung sich nicht merklich geändert
hatte — 0,174x0,20/0,87 = 0,040. Dieser Wert
ist identisch mit dem aus der Integration der
Kurve fiir die Stewartsche Flamme er-
haltenen.
Schlussfolgerungen.
Die in der vorliegenden Arbeit verzeich-
neten Beobachtungen zeigen zur Genüge, welch
erhebliche Korrektion angebracht werden muss
an dem Wert für das Verhältnis zwischen der
durch eine Wasserzelle durchgelassenen Energie
und der Gesamtstrahlung, wenn es sich darum
handelt, einen genauen Wert für die Strahlungs-
energie irgend einer Lichtquelle zu erhalten; sie
zeigen auch die Wertlosigkeit der Methode,
diese Korrektion durch eine Jodzelle zu be-
stimmen. Es ist klar, dass der Faktor, mit dem
dies Verhältnis multipliziert werden muss, sich
mit der strahlenden Energie ändern wird, und
während die Natur dieser Änderung vielleicht
verhältnismässig einfach ist im Falle von Licht-
quellen, bei denen das Licht von glühendem
Kohien-stoff ausgeht, kann der Wert der Kor-
rektion für andere Strahlungsquellen erst be-
stimmt werden, wenn wir genaue- Kenntnis
haben von dem Charakter des ultraroten Spek-
trums. Für die Erforschung solcher Licht-
quellen sind Bestimmungen der von der Wasser-
zelle durchgelassenen Energie ohne Bedeutung.
Ergebnisse, welche durch Untersuchung des
ganzen Spektrums und Entwerfen der Energie-
kurve erhalten werden, dürften wegen der
Schwierigkeit bei der Anbringung einer be-
' friedigenden Korrektion für die Änderungen der
Spaltbreite, gleichfalls von zweifelhaftem Werte
1 sein. Zur Bestimmung der Strahlungsenergie
solcher Lichtquellen muss man entweder seine
Zuflucht nehmen zu einer Methode, welche
auf den von Ängström in seiner neuen Arbeit
angewandten Prinzipien beruht, oder man muss
irgend einen Schirm erfinden, der undurchlässig
'■ ist für das gesamte Ultrarot, und dessen Durch-
lässigkeit für das sichtbare Spektrum photo-
metrisch bestimmt werden kann.
Physikalisches Laboratorium der Cornell-
Universität.
(Aus dem EDgltschen übersetzt von Max Ikle.)
(Eingegangen 2. Februar 1904.1
Zur Frage der „optischen Resonanz" fein
zerteilter Metalle.
Von F. Pockels.
In letzter Zeit sind die eigentümlichen
optischen Eigenschaften von Metallen in sehr
feiner Verteilung, wie man sie durch Kathoden-
zerstäubung (von Au, Pt) oder Sublimation
(von K. Na, Li) als Niederschläge auf Glas,
ferner in photographischen Films, sowie auch
in den sogenannten kolloidalen Metalllösungen
herstellen kann, vielfach Gegenstand der Unter-
suchung gewesen. •) Die Erscheinungen, um
welche es sich dabei handelt, sind einerseits
diffuse Reflexion des Lichtes, ähnlich derjenigen
in „trüben Medien", andererseits selektive Ab-
sorption des durchgehenden Lichtes, die in
manchen Fällen zu glänzenden Farben-
erscheinungen Anlass giebt. Zu ihrer Erklärung
nehmen die unten genannten Beobachter an,
dass die sehr kleinen Metallteilchen, die dabei
als nahe kugelförmig vorausgesetzt werden,
als elektrische Resonatoren auf die ein-
fallenden Lichtwellen wirken, also Schwingungen
von einer ihrer Eigenschwingung gleichen
Periode allseitig zerstreuen und dementsprechend
im durchgehenden Lichte schwächen. In den
folgenden Zeilen möchte ich nun auf gewisse
Bedenken hinweisen, welchen nach meiner An-
sicht diese Erklärung und um so mehr die aus
derselben .über die Teilchengrösse gezogenen
Folgerungen unterliegen.
Ich wende mich zunächst zu den Beobach-
tungen von Ehrenhaft an Metallkolloiden,
1) R. \V. Wood, Proc. Phys. See. London 18 (2I, 166.
(3), 276, 515, 1902; Phil. Mag. 4, 426, 1902; diese Zeitschr.
4, 338, 1903. J. Kossonogoff, diese Zeitschr. 4, 208.
1903. F. Ehrenhaft, Ann. der Physikll,489, 1903. F. Kirch-
ner, Ami. der Physik. 18, 239, 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No- 6.
153
bei denen die Verhältnisse wohl einfecher
liegen, als bei den Niederschlägen in dünnen
Schichten, und insbesondere die Annahme
kugelförmiger Teilchen mehr Berechtigung
haben dürfte. Ehrenhaft hat zunächst das
aus Lösungen von kolloidalem Silber, Gold,
Platin und Kupfer (•'), die nach dem Bredig-
schen Zerstäubungsverfahren ') hergestellt waren,
bei Beleuchtung mit unpolarisiertem weissem
I.icht diffus reflektierte Licht auf seine Pola-
risation untersucht und gefunden, dass der
Anteil an (in der Einfallsebene) polarisiertem
Lichte am grössten ist in Richtungen, welche
mit derjenigen der einfallenden Strahlen Winkel
von nahe 60° bilden. Da nun J. J. Thomson 0
durch eine strenge theoretische Behandlung des
Problems gefunden hat, dass ebene elektro-
magnetische Wellen durch sehr gut leitende
Kugeln von gegen die Wellenlänge kleinem
Radius in der Weise zerstreut werden, dass in
den unter 60" gegen die einfallende Wellen-
normale geneigten Richtungen vollständige Po-
larisation auftritt, so zieht Ehrenhaft aus jenen
Beobachtungen die Folgerung, dass die „kolloi-
dalen Lösungen" thatsächlich Suspensionen sehr
kleiner metallischer Teilchen sind, welche er
stillschweigend als kugelförmig voraussetzt. Die
Thomson sehe Rechnung setzt nun zweierlei
voraus: i. die Kugeln müssen so gut leitend
sein, dass im Innern der Verschiebungsstrom
gegen den Leitungsstrom zu vernachlässigen ist,
und dass
T a '
wo T die Schwingungsdauer der einfallenden
Wellen, a den Kugelradius, 0 den spezifischen
Widerstand in absolutem, elektromagnetischem
Masse bezeichnet, sehr gross gegen i ist
(1. c. p. 444; Phil. Mag. 38, 455, 1894); 2. der
X'
Kugelradius muss klein sein gegen , unter
ü' = die Wellenlänge der einfallenden Wellen
n
in dem die Kugeln umgebenden Dielektrikum
verstanden; 3. die gegenseitigen Abstände der
Kugeln müssen sehr gross gegen ihren Radius
sein. Letzteres trifft für die Metallkolloide
zweifellos zu. Es fragt sich aber, ob die ersten
beiden Voraussetzungen im vorliegenden Falle,
wo es sich um mittlere Lichtwellen handelt,
7' also von der Grössenordnung 2.io~'* ist,
überhaupt gleichzeitig erfüllt sein können.
Ehrenhaft findet, dass dies der Fall sei, indem
er für ö den für stationäre elektrische Strömung
gültigen spezifischen Widerstand der betreffen-
den Metalle einsetzt. Dies ist aber unbedingt
i) G. Bredig, Anorganische Fermente, Leipzig 1901.
*) J- }• Tliomson, Reccnt liesearches in Electricity and
Magneäsm. §§ 369—378-
unzulässig, denn bekanntlich ergiebt die elektro-
magnetische Lichttheorie, wenn man diese An-
nahme einführt, für die Metalle weit grössere
Absorptionskoeffizienten für Lichtwellen, als
ihnen nach den optischen Beobachtungen wirk-
lich zukommen. ') Man muss also annehmen,
dass die Leitfähigkeit der Metalle für Wechsel-
ströme, deren Periode die Grössenordpung der
Lichtschwingungsdauer hat, ausserordentlich
vermindert ist (was sich bekanntlich durch die
Vorstellung, dass die Leitung durch die Ver-
schiebung mit Trägheit behafteter Ionen oder
Elektronen zustande kommt, erklären lässt).
Diesen Wert der Leitfähigkeit, der sich aus
dem optischen Absorptionsindex *: und Bre-
chunsfsindex n nach der Formel
I
T-9
10
2(1
berechnen lässt, muss man nun bei dem vorliegen-
den Problem, wo es sich ja um das Verhalten der
Metallkugeln gegen Lichtwellen handelt, zu
Grunde legen. Er beträgt beispielsweise für
Gold {{ÜT Na-L,icht) 0,55.10"'', während dessen
Leitfähigkeit für stationären Strom = 0,477.10""'
ist. Demnach ergiebt sich der Wert der Grösse
' ^, welche in der Thomsonschen Theorie
2 JT
als klein gegen a vorausgesetzt wird, hier (für
gelbes Licht) etwa gleich io~* cm, d. i. etwa '/«
der Lichtwellenlänge, und es müssten folglich,
damit die Thomson sehe Voraussetzung i er-
füllt wäre, die Goldteilchen einen gegen ';,, ü
grossen Radius haben — im Widerspruch
mit der zweiten Voraussetzung, nach
welcher ihr Durchmesser noch klein gegen
X' oder, da der Brechungsindex des um-
gebenden Mediums (Wasser) hier ca. ist, gegen
sein müsste. Ähnlich liegen die Verhältnisse
bei den anderen in Betracht kommenden Me-
tallen. Man wird also, da die Voraus-
setzungen der Thomsonschen Theorie
nicht zutreffen, auf dieÜbereinstimmung
der von Ehrenhaft beobachteten mit den
von Thomson berechneten Polarisations-
verhältnissen des diffus reflektierten
Lichtes keine sicheren Schlüsse über die
Natur der in den kolloidalen Metall-
lösungen enthaltenen Teilchen gründen
können.
Es ist noch darauf hinzuweisen, dass die
Thomsonsche Theorie eine ganz bestimmte
Farbenzusammensetzung des aus weissem Lichte
hervorgehenden diffusen Lichtes fordert, und
I) Vcrgl. P. Drude,
; 3, Kap. V, g 4.
Lehrbucli der Optik, II, Kap. IV,
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154
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
zwar dieselbe, wie sie schon Lord Rayleigh
für gewöhnliche „trübe Medien" berechnet und
mit dem Blau des Himmels im wesentlichen
übereinstimmend gefunden hat. Nun sagt aller-
dings Ehrenhaft nichts über die Farbe des
von den kolloidalen Metalllösungen zerstreuten
Lichtes; aber Threlfall, der ähnliche Be-
obachtungen an «iner roten kolloidalen Gold-
lösung anstellte ) — (wobei er übrigens das
Polarisationsmaximum unter 90 " fand — ), giebt
an, dass das diffus reflektierte Licht grün ge-
wesen sei. Ebenso beobachtete Wood an
feinen, durch Kondensation im Vakuum er-
haltenen Niederschlägen von metallischem Na,
K und Li diffuse Reflexion in verschiedenen
anderen Farben, z. B. grün. — Natürlich müsste,
wenn die fein verteilten Metalle lediglich als
trübe Medien wirkten, das durchgelassene Licht
auch die an solchen beobachtete orangerote —
zu dem diffus reflektierten Blau komplementäre
— Farbe aufweisen. Statt dessen erscheinen
die kolloidalen Lösungen von Ag, Au, Pi im
durchfallenden Lichte braun bis rot, die von
Wood (undKossonogoff) untersuchten Metall-
niederschläge in verschiedenen glänzenden
Farben, und zwar sind bei letzteren scharf be-
grenzte schmale Absorptionsbänder, bei den
Lösungen von Au und Ag ebenfalls ausge-
sprochene Maxima der Absorption (beim Au
im Grün, beim Ag im Violett oder Ultraviolett)
vorhanden; die kürzlich von Kirchner unter-
suchten entwickelten Li pp mann sehen Ag-
Emulsionen zeigen ebenfalls verschiedene Farben,
aber viel flacher verlaufende Absorptionskurven.
Diese selektive Absorption, der nach den
Beobachtungen von Wood eine selektive Re-
flexion der komplementären Farbe entspricht,
soll nun nach Ansicht der genannten Autoren
die Wirkung einer Resonanz der Metall-
teilchen auf die elektrischen Schwingungen der
einfallenden Lichtwellen sein. Auf Grund dieser
Annahme berechnet Ehrenhaft die Radien a
der als Kugeln vorausgesetzten Teilchen, indem
er die von J. J. Thomson ^) aufgestellte Formel
für die Schwingungsdauer T^ der einfachsten axial
symmetrischen Eigenschwingung einer sehr gut
leitenden Kugel benutzt:
welche einer Wellenlänge in Luft:
(2)
Sorptionsmaximum bei ^ = 490 — 5 20^^ hatten,
gleich etwa 50 //(« findet. ')
Man sieht hieraus, dass für Lichtwellen, auf
•welche die Metallteilchen als Resonatoren wirken
, ,' 4^«
/3
entspricht. Letztere Gleichung ergiebt im
Falle von in Wasser suspendierten Teilchen
« = 0,103 2,,
wonach Ehrenhaft den Kugelradius beispiels-
weise für die Goldlösungen, welche das Ab-
i) Threlfall, Phil. Mag. 38, 448, \f><)\.
2) J. J. 'l'h Ullis Oll, Rccent Rcsearches, §§ 30S — 312.
2 X an
den Wert
I könnten, das Verhältnis
!^3- . "
I ' =0,866 .. hätte (in Wirklichkeit sogar einen
I noch grösseren, da das Maximum der Resonanz
i für eine kleinere Wellenlänge als ^1 eintritt,
I wie weiter unten gezeigt wird). Dieses Ver-
I hältnis muss aber, wenn zugleich auf die l'u-
I larisation des diffus reflektierten Lichtes die
Thomsonsche Rechnung anwendbar sein soll,
so klein sein, dass sein Quadrat gegen t ver-
nachlässigt werden kann. Das ist aber bei
obigem Werte nicht der Fall; also ist es nicht
zulässig, wie Ehrenhaft es thut, gleichzeitig
die selektive Absorption der kolloidalen
Lösungen durch Resonanz zu erklären und die
Thomsonsche Theorie der diffusen Reflexion
auf sie anzuwenden.
Abgesehen von diesem Bedenken, — wei-
ches vielleicht eine Abschwächung erfahren
könnte, wenn sich etwa aus den strengen, sehr
komplizierten Thomsonschen Formeln auch
noch für die oben angegebene, von Ehrenhaft
berechnete Teilchengrösse ein Maximum der Po-
larisation in einer unter annähernd 60 " gegen die
einfallenden Strahlen geneigten Richtung ableiten
liesse^) — unterliegt die Anwendung der
Thomsonschen Formel für die Eigen-
schwingungsdauer demselben Einwand, welcher
oben schon gegen die Heranziehung seiner
Theorie der Zerstreuung an sehr kleinen Kugeln
geltend gemacht wurde, dass man nämlich für
die Leitfähigkeit der Metallteilchen hier nicht mehr
den grossen für stationären Strom gültigen
Wert annehmen darf, und dass demzufolge
die auch bei der Berechnung der Eigenschwin-
gungen vorausgesetzte Bedingung 2 nicht mehr
erfüllt ist. Aber selbst wenn man letzteres
noch zugeben wollte, oder wenn die vermin-
derte I^eitfähigkeit nur eine Änderung von 1\
zur Folge haben sollte'), so erscheint die Er-
1) Kossonogoff nimmt, ohne sich auf die Theorie lu
beziehen, an, dass in den farbigen Metallniederschlägen der
Kugeldurchmesser etwa gleich der halben Wellenlänge de^
ein&llenden Lichtes sei, welche Grössenoidnung auch sein«
mikroskopischen Beobachtungen ergeben haben sollen.
2) J. J. Thomson hat gezeigt, dass bei wachsendem
Durchmesser der das T.icht zerstreuenden Kugeln die
Richtungen maximaler Polarisation gegen die zum einfallenden
Licht senkrechte Ebene hinriicken; jedenfalls müsste also d«
betreffende Winkel grösser als 60 " gefunden werden , nur i<'
nicht leicht zu übersehen, um wieviel.
3) Jene Bedingung kommt darauf hinaus, dass die elek-
trischen Kraftlinien (Ics Aiisseiiraums die Kugeloberfläche
senkrecht treffen. Dies ist aber auch bei einer nichtleitendeo
Kugel von sehr grosser Dielektrizitätskonstante der FiH,
und in der That findet man für eine solche die gleiche
Schwingungsdauer und D.Hmpfung; für eine Wasserkugel?''-
würde T\ von obigem Werte nur wenig verschieden (et»»'
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
155
klärung der beobachteten selektiven Absorption
als Resonanz wirkung kugelförmiger Metallteilchen
auch an und für sich deshalb unmöglich, weil
die durch die Ausstrahlung bedingte
Dämpfung der elektrischen Eigen-
schwingungen leitender Kugeln viel zu
gross ist, um noch eine deutliche Reso-
nanz zustande kommen zu lassen.') Die
J. J. Thomsonsche Theorie (1. c. p. 370) er-
giebt nämlich für das Dämpfungsverhältnis f,
d. h. das Verhältnis der Abnahme der Am-
plitude der elektrischen oder magnetischen
Kraft an einer bestimmten Stelle des Raumes
während einer ganzen Schwingung, bei der (von
Ehrenhaft allein in Betracht gezogenen) ersten
Eigenschwingung (bei welcher das Feld in
grösserer Entfernung von der Kugel mit dem
eines schwingenden elektrischen Dipols über-
einstimmt, und für welche die Scbwingungs-
dauer durch (i) gegeben ist) den Wert
(3) - e = ^-
''fZ =etwa —
V' 35
länge der einfallenden Welle weder sehr gross
noch sehr klein gegen den Kugeldurchmesser
ist, überaus kompliziert. Berücksichtigt man
aber nur denjenigen Anteil der erzwungenen
Schwingung, welcher vom Typus der ersten
Eigenschwingung ist, d. h. bei welchem die
magnetischen Kraftlinien konzentrische Kreise
in den zur elektrischen Feldrichtung Z der er-
regenden Wellen senkrechten Ebenen sind und
die magnetische Feldstärke in grosser Ent-
fernung r vom Kugelmittelpunkt mit
proportional ist, so ergiebt sich aus den
Thomsonschen Formeln (1. c. § 376), dass die
Intensität der von der Kugel ausgesandten
Welle in ihrer Abhängigkeit von der Wellen-
länge / der erregenden Welle und dem Kugel-
radius a gegeben wird durch die Funktion
Berechnet man nun vergleichsweise die er-
zwungene Schwingung eines linearen Resonators,
welcher nur die eine, durch obiges 7i und £
charakterisierte Eigenschwingung besässe, so
findet man nur eine geringe Abhängigkeit ihrer
Intensität von der Schwingungsdauer der er-
regenden Welle, derart, dass dieselbe z. B.
für Schwingungsdauern gleich *,3 und ^,3 von
derjenigen maximaler Resonanz noch etwa 0,75
bezw. 0,6 ihres Maximalwertes betrüge.'') Für
den von uns betrachteten kugelförmigen Reso-
nator ist das Resonanzproblem allerdings we-
niger einfach, da, wenn er in das Feld einer
ebenen elektromagnetischen Welle gebracht
wird, ausser der oben charakterisierten
Schwingungsart noch unendlich viele andere
erregt werden. Demgemäss sind die Formeln,
welche J. J. Thomson für die dann von der
Kugel ausgehenden Wellen gegeben hat, und
aus denen man eigentlich die Gesamtenergie
jener Wellen zu berechnen hätte, in dem hier
vorliegenden allgemeinen Falle, wo die Wellen-
grösser) seio, solange die Dielektrizitätskonstante etwa 80
beträft.
\) Um so mehr wird dies (Ür die analogen Schwingungen
einer nichtleitenden Kugel gelten. In der That lässt sich
zeigen, dass die Dämpfung bei Annäherung der Dielek-
trizitätskonstante der Kugel an die des umgebenden
Mediums unendlich gross wird. Die Annahme „optischer
Resonanz" dielektrischer Teilchen, wie sie von Kosso-
nogoff (diese Zeitschr. 4, 209, 519, 1903) zur Erklärung der
Farben der Schmetterlingsflügel und von A. Bock (diese
Zeitschr. 4, 339 und 404, 1903) für die Wassemöpfchen
farbiger Dampfstrahlen gemacht wird, ist also noch weniger
berechtigt, als die ataloge Annahme für metallische Teilchen.
2) Die betreflendeu Formeln findet man z. B. in Voigts
„Kompendium der thcoret. Physik", Bd. II, S. 406, ent-
wickelt. Dieselben gelten (abgesehen von dem oben willk'Jr-
lich angenommenen Wert von t) annähernd auch noch für
einen geradlinigen Draht in einem periodischenelektrischen Felde,
da dessen nächste Oberschwingung von der Grundschwingung
weit entfernt liegt (/'j — 3 7*1).
(4)
7=d
2na ....
wo g = -y- gesetzt ist.
Hieraus folgt, dass maximale Resonanz ein-
träte für § = ca. 1,1 oder für die Wellenlänge
(im umgebenden Medium)
^ = 5,7«,
die beträchtlich kleiner ist, als die der Eigen-
Schwingung entsprechende')
^i = 7r--a = 7,2Sa;
und ferner, dass an den Grenzen des Intervalls
von X' = k' bis ^' die Intensität noch o,';
3 3 ^
bezw. 0,68 ihres Maximalwertes betrüge, also,
wenn die maximale Resonanz etwa in der
Mitte des sichtbaren Spektrums läge, bis zu
dessen Grenzen nur ein geringer Abfall der
relativen (auf die Intensität des einfallenden
Lichtes bezogenen) Intensität der von der Kugel
zerstreuten Wellen stattfände. Diese letztere In-
tensität ist aber auch massgebend fiir die Ab-
sorption der ursprünglichen Welle. Eine
scharfe selektive Reflexion und Ab-
sorption, so wie sie von Wood beschrieben
ist, ist also durch die angenommene Re-
sonanz nicht zu erklären. An diesem Re-
sultat kann auch dadurch, dass in Wirklichkeit
ausser dem hier betrachteten Schwingungstypus
noch eine Reihe anderer — übrigens wahr-
scheinlich wesentlich schwächer — erregt wer-
den, kaum etwas geändert werden; im Gegen-
teil wird, da deren Resonanzmaxima an anderen
Stellen liegen, hierdurch vermutlich noch ein
Ausgleich der Resonanzkurve bedingt werden.
i) Es ist also auch nicht richtig, wenn Ehrenhaft bei
seiner Berechnung des Kugelradius annimmt, dass die stärkst:
Resonanz für die Wellenlänge der Eigenschwingung eintritt.
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.56
Physikalische Zeitschrift. S Jahrgang. No. 6.
Wenn bei den Versuchen von Garbasso,
Aschkinass und Schäfer*), aufweiche sich
Wood und Kirchner berufen, mittels künst-
lich hergestellter Resonatorensysteme selektive
Reflexion und Absorption elektrischer (Hertz-
scher) Wellen nachgewiesen werden konnte,
und wenn Analoges anscheinend auch noch
für Wärme.stralilen von der Wellenlänge 23,7 //
gelungen ist '^), so kann dies nichts für die Re-
sonanz der durch Zerstäubung etc. fein ver-
teilten oder kolloidal gelösten Metalle auf Licht-
wellen beweisen. Denn bei jenen Versuchen
handelte es sich um Schwingimgsperioden, für
welche den Metallen noch ihre normale hohe
Leitfähigkeit zukommt, und um Resonatoren
von gegen ihre Länge kleinen Querdimensionen
(Drähte oder schmale Stanniolstreifen), welche
sehr viel geringere Strahlungsdämpfung besitzen,
als die Kugel. ^) Man könnte daran denken, dass
bei den von Wood und Kos sonogoff untersuch-
ten, durch Zerstäubung erhaltenen Metallschichten
die Metallteilchen solche gestreckte Gestalt mit
Längsdimensionen von der Grössenordnung
einer halben Licht- Wellenlänge hätten und da-
her eher als optische Resonatoren wirken '
könnten. Indessen fand Wood die durch Re-
sonanz zu erklärenden Erscheinungen gerade
am ausgeprägtesten bei den durch Konden-
sation im Vakuum gebildeten Beschlägen der
Alkalimetalle, bei denen eine solche gestreckte I
Gestalt der Teilchen nicht gut denkbar ist; und '
andererseits trifft die von Wood und Kossono- .
goff als Hauptargument für die Resonanz-
hypothese angeführte Farbenänderung der 1
Beschläge beim Befeuchten mit einer
Flüssigkeit in dem Sinne, welcher nach der 1
Resonanz-Theorie aus der Formel (i) für TJ '
folgen würde, gerade bei den durch Kathoden-
zerstäubung hergestellten Beschlägen nach
Wood keineswegs immer zu. Auch dürfte
jene Farbenänderung sehr wohl in anderer
Weise zu erklären sein, z. B. unter der An-
nahme, dass Interferenz mit im Spiele ist, durch
den Einfluss des umgebenden Mediums auf
die Phasenänderung bei der Metallreflexion.
In der That spricht manches, wie z. B. die
Änderung der reflektierten Farben mit dem Ein-
1) Garbasso, Atti Torino S8, 816, 1893. Garbasso
und Aschkinass, Wiecl Ann. 68,534, 1894. Aschkinass
und Schäfer, Ann. <l. Phy.s. 6, 489, 1901.
2) Rubens und Nichols, Wied. Ann. 60, 456, 1S97.
3) Aus der von M. Abraham (Wied. Ann. 66, 435,
1898) durchgeführten Theorie der Eigenschwingungen eines
sehr gut leitenden Rotationsellipsoids folgt beispielsweise für
ein solche«, dessen |>o1are Achse die lo fache Länge der ä(|ua-
torialen besit/.t, da% Dänipfungsverhältnis der Grundschwingung
e ' 0,444, und daraus findet man für die erzwungenen
Schwingungen eines solchen „linearen" Resonators einen
Intensitätsabfall bis auf 0,161 bezw. 0,086 des Maximalwertes
in den Schwingung.sintcrv.illen von 7\ bis Ti bezw. /j , also
eine viel deutlicher ausgeprägte Resonan?, .ils bei der Kugel.
fallswinkel und die Wahrnehmung Woods, dass
für die auftretende Farbe mehr der Abstand,
als die Grös.se der mikroskopisch sichtbaren
Teilchen massgebend ist, daftir, dass bei der
Entstehung der P'arben der fraglichen Metall-
beschläge Interferenz und Beugung die
Hauptrolle spielen. Zu einer befriedigenden
Erklärung der Erscheinungen bedarf es jedoch
wohl noch weiterer Beobachtungen.
Wenn ich also aus den im vorstehenden
dargelegten Gründen die Erklärung der in Rede
stehenden Erscheinungen an fein verteilten Me-
talien durch „optische Resonanz" für sehr un-
wahrscheinlich und eine darauf gegründete Be-
rechnung der Teilchengrösse für unzulässig
halte, so meine ich dabei, wie ich noch beson-
ders hervorheben möchte, nur diejenige Reso-
nanz, wobei die ganzen Metallteilchen als
Resonatoren wirken würden. Dagegen will ich
natürlich in keiner Weise die Zulässigkeit der
Annahme intramolekularer Resonanz') be-
streiten, wie sie in der modernen Weiter-
bildung der elektromagnetischen Lichttheorie
zur Erklärung der anomalen Dispersion und
selektiven Absorption herangezogen wird.
1) Diesen Unterschied Übersieht Kirchner, wenn er
a. a. O. auf die von ihm aagenommene Resonanz der Silber-
teilchea in Lippmannschen PLitten die Theorie der selek-
tiven Absorption von Planck (Berliner Sitzungsber. 1903,
S. 480) anwenden will. Planck setzt ausdrücklich Reso-
natoren voraus, die sehr geringe Dämpfung haben, und deren
Dimensionen sehr klein gegen die Wellenltnge ihrer (einzigeal
Eigenschwingung sind.
Heidelberg, Anfang Februar 1904.
(Eingegaogen 10. Febraar 1904.]
Bemerkung zuHerrnE.Hertz8prungs„Vergleich
einiger spektralphotometrischen Resultate". ' '
Von O. Tumlirz.
Herrn Hertzsprung ist es entgangen, dass
ich schon vor fünfzehn Jahren diejenigen Ener-
gien, welche den einzelnen Spektralbezirken
der Hefnerlampe zukommen, auf indirektem
Wege bestimmt habe •*), indem ich von den
Werten ausging, welche Langley (Energie and
Vision, S. 3, 1888) aus einigen Tausend Be-
obachtungen bei hohem Sonnenstande und zwar
bei einer mittleren Zenithdistanz von 30" für
die Verteilung der Energie im Normalspektruni
der Sonne erhalten hatte, und bei derselben
tnittleren Zenithdistanz und bei möglichst hei-
terem Himmel in dreissig Versuchsreihen
die einzelnen Spektralbezirke der Hefnerlampe
mit den entsprechenden Spektralbezirken der
Sonne verglich. Auf diese Weise erhielt ich
die folgenden relativen Intensitäten:
i) Diese Zeitschr. 6, 34, 1904.
21 O. Tumlirz, Sitzber. der k. Akad. d.Wiss. zu Wien,
math.-naturw. Kl. 98, .Vbth. IIa, Juli 1889.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
>57
i.(u) --' o.rM, 0,656, 0,617, 0,589, 0,560, 0.536, 0,518,
63.4. 5».*. 4'.0' 3'.o, 32,4, 15-5. ".6,
;.!ui -- 0,500, 0.486, 0,473, 0,462, 0,452, 0,441.
8.3. 5.9. 4.4, 3.3. 2.9. S.3-
Aus diesen Kelativzahlen und aus dem me-
chanischen Lichtäquivalent habe ich dann die
Energien berechnet, welche die einzelnen
Spektralbezirke der Hefnerlampe wirklich be-
sitzen. Ich habe diese Messungen im Juni und
in der ersten Hälfte des Monats Juli 1889 aus-
geführt.
Herr Hertzsprung benutzt zwei Versuchs-
reihen, welche Fr. Else Köttgen in der ersten
Hälfte des Monats August 1 893 durchgefiihrthat. ')
Bei diesen Versuchen war aber der Himmel
nicht ganz heiter. Fr. Else Köttgen schreibt
darüber selbst a. a. O. S. 808: „An dem ersten
Beobachtungstag musste die Beobachtung ab-
ijebrochen werden, ehe in der Region von
450.«//« beobachtet worden war, weil die Sonne
hinter den Wolken verschwand. Es wurde des-
halb die Beobachtung an dem anderen Tage
wieder aufgenommen. Die Abweichungen unter
diesen beiden Beobachtungsreihen sind dadurch
zu erklären, dass die Bewölkung des Himmels,
deren Einwirkung bei Benutzung des Mattglases
nicht ganz zu vermeiden war, sowohl während
der Beobachtungszeit sich änderte, als auch
von einem Tage zum andern etwas ver-
schieden war."
Berechnet man für die oben ange-
gebenen Wellenlängen (in cm) mittels der Formel
= CX^[
f-F -0- •
in welcher t die
.Strahlungsintensität bedeutet und die absolute
Temperatur t mit H. Hertzsprung gleich
1825* gesetzt wird, die relativen Intensitäten
und wählt man für X = 0,441 (« wieder die
Zahl 2,3, so erhält man die folgenden Relativ-
zahlen:
i»^ 0,702, 0,656, 0,617, 0,589, 0,560, 0,536, 0,51s,
191,3, 120,6, 75.8. 51.6, 32.9. 2«.6, 15,3,
1 ,u' -- 0,500, 0,486, 0,473, 0462, 0,452, 0,441.
10,4, 7,6, 5,5, 4.*. 3.». 2.3-
Wie man .sieht, besteht zwischen diesen
Relativzahlen und den obigen gar keine Über-
ij Wied. Ann. 58, 809, 1894.
(Eingegangen 7. Febru.ir 1904.)
Die Beziehung zwischen Leuchten
und elektrischer Leitfähigkeit in Flammen.
Von F. L. Tufts.
In einer früheren Mitteilung ) wurde eine
neue Methode beschrieben, zur Untersuchung
der elektrischen Leitung in Flammen ; die hier-
bei benutzten Elektroden waren Platinorähte,
il F. L. Tufts, Diese Zcitschr. 5, 76, 1903.
<%M
die mit Calciumoxyd behandelt waren. Die
Anordnung der Flammen und Elektroden zeigt
Fig. I . Die Elektrodenflammen sind gut gesättigt
mit Dampf von Chlornatrium, welches durch
einen an die Flamme gesetzten Zerstäuber zu-
geführt wird In einem zweiten Zerstäuber, der
die Mittelflammen C, C, C speist, befindet sich
die zu untersuchende Salzlösung. Die mit dieser
Methode erhaltenen Resultate sind, soweit .sie
sich auf die elektrische Leitung in Flammen
beziehen, in der früheren Abhandlung mitgeteilt
worden. Unterdessen ist die Methode auf eine
vorläufige Untersuchung der Beziehung zwischen
Leuchten und Leitfähigkeit angewandt worden.
Es ist seit längerer Zeit') bekannt, dass
die Einftihnmg von Chloroformdampf in eine
Flamme, die durch Lithium, Kalium oder einige
andere Metalle gefärbt ist, eine ausgeprägte Ab-
nahme der Leuchtintensität zur Folge hat.
Nach einer ausgedehnten Reihe von Beobach-
tungen über die Leitfähigkeit von chloroform-
haltigen Flammen kamen A. Smithells,
H. W. Dawson und H. A. Wilson'^) zu dem
Schluss, dass die Einführung von Chloroform-
dampf in eine Flamme, die eines der oben
genannten Metalle enthält, die elektrische Leit-
fähigkeit der Flamme nicht in merkbarer Weise
erniedrigt, und sie schliessen darum, dass
zwischen dem Leuchten und der elektrischen
Leitfähigkeit von Salzdämpfen in der Bunsen-
flamme kein Zusammenhang bestehe. S. Ar-
rhenius') hatte schon vorher den Gedanken
ausgesprochen, dass Leuchten und elektrische
Leitfähigkeit in verdünnten Gasen, die unter
dem Einfluss von Kathodenstrahlen „phosphores-
zieren", fest miteinander verknüpft seien.
Die von mir beschriebene Methode zur Unter-
suchung der Leitfähigkeit von Salzdämpfen ist
empfindlicher als die gewöhnliche Methode mit
1) Mitscherlich, Pogg. Ann. 116, 499, 1862; 181,
472, 1864; A. Gouy, Compt. rend. 85, 439, 1877;
A. Smithells, Phil. Mag. 38, 122, 1895.
2) A. Smithells, H. W. Dawson u. H. A.Wilson,
Phil. Trans. 198. 89, 1899.
3) S. Arrhenius, Wied. Ann. 39, 545, 1887.
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158
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
Platinelektoden ; darum erschien es ratsam, sie 1
auf das Problem des Leuchtens anzuwenden. 1
Die Salzlösung, deren Dampf untersucht
werden sollte, wurde in den Zerstäuber gebracht,
welcher die Mittelflammen .speiste; die Luft |
fiir diesen konnte entweder durch Chloroform
geleitet oder direkt aus dem Zimmer genommen
werden. Die Messung der Helligkeit wurde
mittels eines Glan sehen Spektrophotometers
ausgeführt ; dessen Kollimator wurde gegen eine
der flachen Mittelflammen gerichtet. Mit Hilfe
eines rechtwinkligen Prismas wurde zum Ver-
gleich die eine Hälfte des Spaltes mit dem Lichte
eines Auerbrenners beleuchtet. Der Strom
durch die Flamme mit Hilfe von 4 Volt elektro-
motorischer Kraft wurde mit einem empfind-
lichen Galvanometer gemessen.
Vorläufig wurden nur drei Salze untersucht,
nämlich die Chloride von Lithium, Natrium und
Calcium. Die Messungen der Helligkeit wurden
ausgeführt an der roten Lithiumlinie, der gelben
Natriumlinie und der roten und grünen Bande
des Calciums. Das benutzte Spektroskop war
nicht stark genug, die zwei Calciumbanden in
ihre Linien aufzulösen. Die Stromstärke wurde
gleichzeitig mit der Helligkeit gemessen und
die unten mitgeteilten Resultate sind die Mittel
aus etwa 20 Messungen an jeder Linie.
Bei Lithiumchlorid in der Flamme reduzierte
die Einleitung von Chloroformdampf in die
Flamme die Intensität der roten Linie auf
64 Proz. der Intensität ohne Chloroformdampf
Die Stromstärke wurde auf 62 Proz. ihres
Wertes ohne Chloroform reduziert.
Bei Natriumchlorid in der Flamme reduzierte
die Einleitung von Chloroform die Intensität
der gelben Linie auf 78 Proz. und die Strom-
stärke auf "ji Proz. ihrer Werte ohne Chloro-
form.
Diese Resultate zeigen, dass die Einleitung
von Chloroformdampf in Flammen, die durch
Dämpfe von Lithium- oder Natriumsalzen gefärbt
sind, unter den angewendeten Versuchsbe- !
dingungen elektrische Leiträhigkeit und Leucht-
intensität nahezu in dem gleichen Verhältnis er- |
niedrigt. I
Die Resultate mit Calciumchlorid zeigen !
einen etwas abweichenden Charakter. Die Ein- !
fiihrung von Chloroform in die Calciumchlorid i
enthaltende Flamme reduzierte nämlich die \
Intensität der roten Linie auf 71 Proz., diejenige
der grünen auf 51 Proz. ihrer Werte ohne '
Chloroform; gleichzeitig wurde die Stromstärke I
auf 43 Proz. reduziert. Die Zersetzung des [
Chloroformdampfes in der Bunsenflamme liefert |
eine grosse Menge von Chlorwasserstoff und |
dieser sucht sich mit dem reduzierten Metall zu |
verbinden, so dass mehr Calciumchlorid zugegen |
ist. PvS war darum zu erwarten, dass die Be-
ziehung zwischen Leuchten und Leitfähigkeit I
fiir Calciumchlorid nicht so einfach sein werde
wie für Natrium und Lithium; es ist nämlich
in der Bunsenflamme auch ein Spektrum des
Calciumchlorides möglich nicht bloss des Cal-
ciums oder seines Oxydes, während ein Chlorid-
spektrum des Natriums und Lithiums nicht
möglich ist.
Göttingen, i. Februar 1904.
(Aus dem Englischen fiberseUt von J. Stark.)
(Eingegangen 13. Februar 1904.I
Bemerkung über den Einfluss glühender Körper
in Flammen auf die Ionisation.
Von F. L. Tufts.
In einer Abhandlung von H. A. Wilson','
über die elektrische Leitfähigkeit salzhaltiger
Flammen ist der nachstehende Versuch (1. c. S. 5 11 1
beschrieben, um zu zeigen, dass die Ionisierung
in Flammen in der Hauptsache an der Ober-
fläche glühender Körper in der Flamme statt
hat. „Wenn ein Stück Platinblech in die Flamme
gebracht wird, mitten zwischen die zwei Elek-
troden, die beide gerade ausserhalb der Flamme
und nicht sichtbar heiss sind, dann nimmt die
Stromstärke beträchtlich zu, woraus hervorgeht,
dass die Gegenwart von glühendem Platin
Ionisierung ermöglicht. Die folgenden Strom-
stärken wurden beobachtet mit einer elektro-
motorischen Kraft von 45 Volt und '50 Rb-i Ci\.
1 . Beide Elektroden nicht sichtbar heiss, Strom
12 Skalenteile.
2. Mit einem Stück Platinblech in der Flamme
zwischen den Elektroden und isoliert, Strom
40 Skalenteile.
3. Blech zur Erde abgeleitet, Strom 400 Skalen-
teile".
Wenn die Annahme einer Volumenionisation
in der Flamme und eines grossen kathodischen
Widerstandes für eine reine Platinkathode richtig
ist, dann sollte die Einfuhrung von reinem
Platinblech in die Flamme die Stromstärke nicht
erhöhen, sondern erniedrigen für den Fa 1, dass
eine Calciumoxydkathode mit kleinem Wider-
stand benutzt wird. Denn auf derjenigen Seite
des Bleches, wo der Strom eintritt in das Blech,
werden wir einen grossen kathodischen Wider-
stand erhalten, und wenn der übrige Wider-
stand an den Elektroden und in der Flamme
klein ist, so wird durch die Einführung des
Bleches der gesamte Widerstand zunehmen und
so die Stromstärke abnehmen.
Der Versuch wurde mit der Anordnung aus-
geführt, die oben in der vorausgehenden Mit-
teilung (Fig. 1) beschrieben ist; die Elektroden
o und 6 waren mit CnO behandelt. Das Platin-
I) U. A. Wilson, l'hil. Trans. 192, 499, 1899.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
159
blech, dessen Fläche viel grösser als der Quer-
schnitt der Flamme war, wurde zwischen zwei
der Flammen C, C, C gebracht, so dass beide
Flammen die Oberfläche des Bleches bestrichen
und seine Mitte auf Weissglut erhitzten. Die
Stromstärke wurde mit und ohne das Platin-
blech gemessen; es wurden folgende Resultate
erhalten.
Wasser in dem Zerstäuber für die Mittel-
flammen, elektromotorische Kraft vier Volt:
Strom ohne Blech 6,5, Strom mit Blech o 3
Skalenteile.
Wasser in dem Zerstäuber, elektromotorische
Kraft 114 Volt: Strom ohne Blech 185, mit
Blech I Teil.
Natriumchlorid in dem Zerstäuber für die
Mittelflammen, elektromotorische Kraft 120 Volt:
Strom ohne Blech "1000, Strom mit Blech
10 Teile.
Der Kreis des -Stromes durch die Flamme
war gut isoliert; die obigen Stromstärken waren
unabhängig davon, ob das Platinblech geerdet
oder isoliert war.
Die vorstehenden Resultate zeigen, dass die
Einschaltung eines PJatinbleches in die Flamme
einen grossen kathodischen Widerstand in den
Stromkreis einführt. Und zwar wächst dieser
Widerstand mit der elektromotorischen Kraft;
denn bei 1 14 Volt Elektrodenspannung und
ohne Blech ist die Stromstärke etwa 28,5 grösser
als bei 4 Volt, mit Blech dagegen ist sie nur
etwas mehr als 3 grösser.
In dem Versuche Wilsons mit kalten
Platinelektroden muss der Widerstand an der
Oberfläche seiner Elektroden mehrere hundert-
tausend Male grösser gewesen sein als diejenige
der Flamme, und es dürfte ihm daher nicht mög-
lich gewesen sein, eine eigentliche Änderung
des Flammenwiderstandes zu entdecken. Der
von ihm beobachtete Effekt muss von anderen
Ursachen als von einer Änderung in der Ioni-
sation in der Flamme hergerührt haben. Wenn
sein Versuch mit Elektroden von kleinem Ober-
flächenwiderstand im Vergleich zum Flammen-
widerstand angestellt wird, so bewirkt die Ein-
fuhrung des PlatJnbleches in die Flamme
zwischen sie eine Abnahme, nicht eine Zunahme
in der Stromstärke. Diese Abnahme rührt her
von der Entwicklung eines grossen kathodischen
Widerstandes auf der einen Seite des Bleches.
Göttingen, i. Februar 1904.
(.\us dem Englischen Übersetzt von J. Stark.)
(Eingegangen 13. Februar 1904.)
Erwiderung auf die Bemerkungen von E. van
Aubel zu meinen Untersuchungen über die
elektrische Leitfähigkeit gepresster Pulver. ')
Von Franz Streintz.
In einer Untersuchung über den elektrischen
Widerstand von Bleiglanz bei sehr niedrigen
Temperaturen findet Herr van Aubel '^j, dass
der geschmolzene Bleiglanz bei Zimmer-
temperatur einen spezifischen Widerstand 10 '0
= 2.90 besitzt, wenn man mit ö den Widerstand
eines Würfels von i cm Seite in Ohm aus-
drückt. Das Leitvermögen des gegossenen
Produktes beträgt somit ein Drittel von dem
des Quecksilbers. Der Widerstand eines Stäb-
chens betrug bei + 23. "3 . . . 474 . lo"'' Ohm, bei
-fSi-'s dagegen 588.10"* Ohm, woraus sich
der Temperaturkoeffizient zu +0.0041 ergiebt.
Nach den Messungen von W. Jäger und
H. Diesselhorst^) besitzt reines Blei zwischen
+ 18° und 100" einen Temperaturkoeffizienten
von -I- 0.00428. Herr van Aubel ist also
vollständig berechtigt zu behaupten, dass sich
der gegossene Bleiglanz wie ein reines Metall
verhält, freilich unter der Voraussetzung, dass
die von ihm untersuchte Verbindung kein freies
Blei enthielt.
Herr van Aubel macht nun aufmerksam,
dass seine Ergebnisse gänzlich von den
meinen verschieden seien. Das ist nicht richtig.
Im Gegenteil: In meinen Untersuchungen
über die Leitfähigkeit gepresster Pulver habe
ich mich zwar mit geschmolzenem Bleiglanz nicht
näher befasst, allein ich habe festgestellt, dass,
„wenn man Bleiglanz unter Luftabschluss schmilzt,
sich dann die aus der krystallinischen und bla-
sigen Masse gesägten Stücke schon bei gewöhn-
licher Temperatur als sehr gute Leiter der
Elektrizität verhalten." *)
Die von Herrn van Aubel gefundenen
numerischen Werte bestätigen also meine
Behauptung. Ferner geht aus ihnen hervor, dass
der von mir aus dem Verhalten verschiedener
gepresster Metalloxyde und -sulfide abgeleitete
(zweite) Satz:- „Die Verbindungen, welche schon
bei gewöhnlicher Temperatur gut leiten, und
zwar innerhalb der Grenzen.von 2.3 bis 7000 für
lO'' 0 besitzen positiven Temperaturkoefti-
zienten" '") , auch auf gegossenen Bleiglanz An-
wendung findet.
Ich habe eingehend auseinandergesetzt, dass
die Verbindung PhS in einer Reihe von Modi-
fikationen auftritt, die in ihrem elektrischen
Leitvermögen gänzlich verschieden sind. Es
i) E. van Aubel, diese Zcitschr. 4, 551, 1903.
2) E. Vau Aubel, Comptes rendus, 3. Nov. 1902.
3) W. Jäger und H. Diesselhorst, Wiss. Abb. d.
Phjrs. techn. Reichsanstalt 8, 270, 1900.
4) F. Streintz, .'Knn. d. Physik 9, 876, 1902.
5) F. Streintz, a. a. (). S. 884.
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i6o
rhysikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
bleibt mir daher ein Rätsel, was Herrn van
Aubel veranlasst hat, einen Vergleich zu ziehen
zwischen seinen an geschmolzenem Bleiglanz
angestellten Versuchen und den von mir an
gepresstem Bleiglanzpulver gemachten Be-
obachtungen.
In der eben erschienenen Festschrift zur
Feier des 60. Geburtstages von Ludwig Boltz-
mann habe ich gezeigt, dass nicht nur das
elektrische Verhalten verschiedener Schwefel-
metalle, sondern auch ihr Energieinhalt ein
wechselnder ist, je nach der Phase, in der sich
die Verbindung befindet. Zwischen 15" und
loo* betragen die spezifischen Wärmen von
gegossenem Bleiglanz 0.0528, von aus dem
Pulver gepressten Stiften 0.0648, und endlich
von amorphem Bleisulfid 0.117.
Herr van Aubel hat auch das Leitvermögen
von Schwefelkies (FeSi) untersucht. ') Der spe-
zifische Widerstand 10' 0 wurde bei Zimmer-
temperatur zu 1 5 1 30 Ohm ermittelt, der Tem-
peraturkoeffizient war gross und negativ. Ich
sehe in diesem Ergebnis eine Bestätigung des
von mir gefiindenen (dritten) Satzes, dem ich
folgende Fassung gegeben habe: „Die Ver-
bindungen, deren Leitvermögen bei gewöhnlicher
Temperatur verhältnismässig gering ist, etwa
IG* ö ]> 50000, werden von der Temperatur in
hohem Grade beeinflusst." Da sich unter den
von mir untersuchten Metallverbindungen keine
vorfand, deren spezifischer Widerstand zwischen
7000 (I^O^ ■ 4 3fn02) und 50000 (gepresster
Bleiglanz) gelegen war, so konnte ich die Grenze
des Widerstandes zwischen den Verbindungen,
die den zweiten Satz und jenen, die den dritten
Satz befolgen, nicht genau feststellen.
Herr van Aubel führt zum Schlüsse seiner
Bemerkungen auch die bekannten Versuche von
W. Spring gegen mich ins Treflfen.
Die chemische Analyse des auf sein Leitver-
mögen untersuchten amorphen Bleisulfides er-
gab 85,8 Proz. Blei, während die Formel
86,6 Proz. verlangt. Möglicherweise enthielt
die Verbindung Spuren von Bleisulfat, die ver-
hinderten, dass die aus diesem Pulver gepressten
Formen einen entsprechend lebhaften Metall-
glanz annehmen und damit auch in den Kreis
der Elektrizitätsleiter traten. Das Innere des
Stiftes war nämlich vollständig im amorphen
Zustande erhalten geblieben. Der aus dem-
selben Material gepresste Springsche Block
hatte an der Oberfläche vollkommenen Metall-
glanz, bestand aber im Inneren der Masse aus
einer Mischung von Krystallen und amorphem
Schwefelblei. Nach meiner Regel hätte er an
der Oberfläche zum Leiter werden müssen.
Ein Versuch, der die Frage entscheiden könnte,
liegt wohl nicht vor. Zum Schlüsse sei mir noch
1) E. van Aubel, Cumptcs reudus, 15. Supt. 1902.
die Bemerkung gestattet, dass mir die Versuche
von Spring, durch Pressen von Salzpulvern
Blöcke zu gewinnen, die sogar manchmal
durchsichtig werden (Kupfervitriol!), nicht
unbekannt geblieben sind. Ich bin aber über-
rascht, dass Herr van Aubel den von mir aus-
gesprochenen und auf die Erfahrungen mit Metall-
oxyden und -Sulfiden gestützten (ersten) Satz:
„Leiter bei gewöhnlicher Temperatur sind nur jene
dunkelfarbigen Verbindungen, die sich unter
hohem Druck ohne Anwendung eines Binde-
mittels in bestimmte Formen von metallischem
Glanz und metallischer Härte bringen lassen,"
als für Salze nicht gültig bezeichnet. Durch ein
geeignetes Bindemittel kann man bekanntlich
auch hellfarbige Oxyde, z. B. den Glühstift in
der Nernstlampe, in bestimmte P'ormen pressen.
Möglicherweise enthält ein Salz in seinem Kry-
stallwasser ein solches Bindemittel. Allein da-
von abgesehen, habe ich nicht erwartet, das.<
die Fassung des ersten Satzes verleiten könnte,
seinen Gültigkeitsbereich auf Salze auszudehnen.
(Eiogegangeu 13. Februar 1904.)
Apparat zum gleichzeitigen Nachweis der
Absorption der a- und jS-Strahlung des Radiums.
Von F. Paschen.
Der von Herrn R. J. Strutt (Phil. Mag. [VI]
6, 588, 1903) beschriebene Apparat zur Denion-
station der positiven Ladung des in einem
Glase eingeschlossenen Radiums lässt sich leicht
so abändern, dass auch die negative Ladung
der das Glas durchdringenden |3-Strahlung zu-
gleich sichtbar wird.
Eine zum Evakuieren eingerichtete Glasflasche
(Fig. i) mit 5 cm weitem Schliffe 6" enthält
an einem Quarzstabe a das Glasfläschchen d
mit eingeschmolzenem Radium-Baryum-Präparat,
in welchem ca. i mg reines Radiumbromid ent-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
161
halten ist. (Es erzeugte dieselbe Leitfähigkeit
der Luft, wie i mg Radiumbromid von Buchler
& Co.)
Zwei gabelförmig an a angeschmolzene
Quarzstäbe a, a., tragen ein Blei-Hohlgefäss c
von 2 mm Wandstärke, welches völlig von 6
isoliert hängt. In 6 ist der spiralförmige, das
Radtumsalz durchsetzende Platindraht / einge-
schmolzen, welcher mit dem Elektroskope d in
leitender Verbindung steht. Das zweite Elektro-
skop e ist am Bleigefäss befestigt. Sobald ein
gutes Vakuum erreicht ist, beginnen beide
Elektroskope zu divergieren und zwar d mit
positiver, e mit negativer Elektrizität. Nähert
man von oben Harzelektrizität, so dass durch
Influenz an der Stelle der Beinchen negative
Elektrizität auftritt, so wird die Divergenz von
e vermehrt, diejenige von d vermindert, umge-
kehrt bei Näherung von Glaselektrizität. An
einem Apparate waren durch zwei Schliffe noch
zwei Plätindrähte eingeführt, welche sich durch
Drehen der Schliffe mit den Elektroskopen zur
Berührung bringen liessen. Leitete ich damit
eines der Elektroskope nach aussen, so diver-
gierte nur das andere. Auch kann man mit
Hilfe dieser Drähte den elektrischen Strom
nachweisen, der vom Innern des Glasgefässes
zum Bleimantel fliesst, wenn man diese Körper
leitend verbindet. Dieser Strom wurde zuerst
von Herrn W. Wien gemessen (diese Zeit-
schrift 4, 624, 1903). Die Divergenz von e
ist stets kleiner als die von ä, hauptsächlich
wegen unvollkommener Absorption der /3-Strahl-
ung in 2 mm Blei. Innerhalb einer Stunde
trafen die Blättchen einander und neutralisierten
die Ladungen ihrer Leiter. Die Neutralisation
war aber keine vollkommene. Vielmehr hatten
nach dem Zusammenstosse beide Elektroskope
eine geringe positive Ladung. Auch hieraus
folgt, dass 6 mehr positive Elektrizität zurück-
behält, als c negative Ladung der /9-Elektronen
absorbiert.
Leider lässt sich der Apparat einem grösseren
Auditorium durch Projektion nicht vorfuhren,
wegen der in nachstehender Notiz beschriebenen
Radiometerwirkung, welche ich hierbei be-
merkte.
(Eingegangen 20. Februar 1904 )
Divergenz von Elektroskopblättchen
im Vakuum infolge von Belichtung.
Von F. Paschen.
Die Herren S. Guggenheimer und A.Korn
beschreiben (diese Zeitschr. 5, 95, 1904) die
durch die Überschrift bezeichnete Erschein-
ung, welche auch mir vor einigen Wochen auf-
fiel und mich zu einem näheren Studium ver-
anlasste.
Ich bestätige das Resultat der Verf , dass
zwei Aluminiumblättchen nach Art der Eletro-
skopblätter im Vakuym bei einer Belichtung
divergieren. Dagegen habe ich eine positive
Ladung der Blättchen , welche sich nach ' den
Verf „leicht demonstrieren lässt, indem man
geriebene Hartgummi- oder Glasstäbe nähert",
nicht mit Sicherheit nachweisen können. Es
ist jedenfalls ausgeschlossen, dass positive Poten-
tiale von einigen Hundert Volt als Hallwachs-
Effiekt auftreten. Vielmehr erscheint es mir
wahrscheinlich, dass die Divergenz der Blätt-
chen nicht durch irgendwelche elektrische
Phänomene zu deuten ist, wie solche von den
Verf herangezogen wurden, sondern zum weit-
aus grössten Teile eine Radiometerwirkung ist.
Zu dieser Ansicht bin ich auf Grund folgender
von mir gefundener Thatsachen gelangt:
Es ist nicht nötig, die Blättchen isoliert im
Vakuum aufzuhängen. Die Divergenz besteht
in gleichem Masse, wenn das Metall der
Blättchen durch einen Platindraht nach aussen
geleitet und mit der Erde oder einer metalli-
schen die Blättchen umgebenden Hülle ver-
bunden wird. Ich benutzte eine innen ver-
silberte Glaskugel, deren Silberbelag die metalli-
sche Hülle bildete. Ohne Metallhülle treten
bei Annäherung elektrisch geladener Körper
(zum Nachweis eventueller Ladungen der Bein-
chen) dadurch Störungen auf, dass die Ober-
flächen der Glaswand Ladungen annehmen,
welche auf die Blättchen Kräfte ausüben können,
durch welche die Verf sich vielleicht täuschen
liessen. Auch der von den Verf beschriebene
Versuch, dass die durch eine elektrische Ladung
der Blätter verursachte Divergenz unabhängig
vom Vorzeichen der Ladung bei dazukommender
Belichtung stets vermehrt wird, den ich durch-
aus bestätigen kann, zeigt, dass die Licht-
wirkung nicht elektrischer Natur sein kann.
Taucht man ein Radiometer in warmes
Wasser, so rotieren die Flügel so lange, bis der
ganze Inhalt die Temperatur der Hülle ange-
nommen hat. Verfährt man mit dem evakuierten
Gefäss ebenso, so divergieren die Blättchen,
solange noch eine Temperaturdifferenz im Innern
gegenüber der Hülle vorhanden ist. Als ich
den Boden meines Apparates in siedendes
Wasser tauchte, spreizten sich die Blätter unter
einem Winkel von fast 180 Graden.
Ersetzt man das eine der Blättchen durch
einen Streifen Aluminium oder Zink von 0,5 mm
Dicke, an dem das zweite Streifchen aus Alu-
miniumfolie herunterhängt (wie bei neueren
Elektroskopen), so erfolgt die Divergenz momen-
tan und schnell, wenn man die Aluminiumfolie
belichtet, dagegen erst einige Zeit nach dem
Zutritt des Lichtes und in langsamer Zunahme,
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l62
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
wenn man die Rückseite des dickeren Metalls
belichtet, wobei die Folie beschattet bleibt.
Im letzten Falle muss die auftreffende Wärme-
menge erst durch Leitung die Metallschicht
des dicken Streifens durchdringen, wozu eine
bemerkbare Zeit erforderlich ist, ehe die Diver- 1
genz- beginnt. '
Betrachtet man als Ursache der Radiometer- {
Wirkung die von den aufprallenden und wieder |
reflektiertenGasmolekeln abgegebeneBewegungs- i
grosse, so Hesse sich die Erscheinung etwa |
folgendermassen verstehen: '
Solange die zwei Metallstreifen infolge^ |
absorbierter Strahlung wärmer sind, als das sie
umgebende Gas, wird doch das Gas zwischen
den nahen Blättchen eine Temperatur haben,
welche derjenigen der Blättchen nahekommt,
also erhöht ist. Sei v die mittlere Geschwindig-
keit der Gasmolekeln ausserhalb der Blättchen
und 7^1 diejenige der von den warmen Blätt-
chen reflektierten Gasmolekeln, so wäre die der
Aussenseite eines Blättchens mitgeteilte Be-
wegungsgrösse m{^-^v\). Die von innen
wirkende Bewegungsgrösse ist 2/«^/,, da alle
Gasteilchen in der Zwischenschicht sehr bald
die mittlere Geschwindigkeit V\ besitzen werden,
sodass also die Differenz m{v\ — %>) als Be-
wegungsgrösse zur Erzeugung der Divergenz
übrig bleibt. Bei stärkeren Divergenzen kann
dies nicht mehr richtig sein. Es treten dann
aber auch kompliziertere Erscheinungen auf.
Belichtet man z. B. das eine von zwei dünnen
Blättchen allein, so wird bei grösserer Licht-
intensität das belichtete Streifchen vom Lichte
scheinbar abgestossen und nimmt solche Lage
an, wie wenn zwei geladene Elektroskop-
blätter durch einen Luftstrom zur Seite geblasen
würden. Nur wenn von unten ein breites in-
tensives Lichtbündel auflfallt, spreizen sich
die Blätter etwa in der Art elektrisch ge-
ladener Blättchen bei grösserer Divergenz. Dann
aber wirkt in der Gleichgewichtslage die ge-
wöhnliche Radiometerkraft.
(Eingegangen io. Februar 1904.)
Die ponderomotorischen Kräfte, welchen ein
homogenes Dielektrikum in einem elekto-
magnetischen Felde unterworfen ist
(Bemerkung zu einer Arbeit des Herrn I
Kola(Jek.) |
Von R. Gans. ]
Herr Koläcek') wies vor kurzem darauf >
hin, dass die negativen Versuchsergebnisse des
Herrn Whitehead jr.^) „über die magnetische 1
Wirkung elektrischer Verschiebung" in Über- |
1} F. Koldöek, diese Zeitschr. 6, 45, 1904- i
2) J. B. Whitehead, diese Zeitschr. 4, 229, 1903. |
einstimmung mit der Maxwell-Hertzschen
Theorie seien.
Es handelte sich um die Kräfte auf einen
dielektrischen Körper, wenn in einer Richtung
ein periodisches elektrisches Feld den Körper
durchsetzte und senkrecht dazu ein magnetisches
Feld von gleicher Periode und Phase vorhan-
den war.
Ist ein elektrischer Verschiebungsstrom, wie
die Maxwellsche Theorie es behauptet, äqui-
valent einem Leitungsstrom, so musste infolge
dieser Wirkung eine Kraft auf die Volumeinheit
des Dielektrikums wirken, dessen jr-Komponente
wäre
Hier bedeutet £ die Dielektrizitätskonstante,
(« die Permeabilität, V die Lichtgeschwindigkeit
im Vakuum, E resp. M die elektrische resp.
magnetische Feldstärke.
Hierzu kommt aber — und das hat Herr
Whitehead vergessen — noch die elektrische
Wirkung magnetischer Verschiebungsströme.
Die ;r.Komponente dieser ist
zusammen giebt das
Wie Herr Koläcek bemerkte, ist der Mittel-
wert dieses Ausdrucks über eine Periode Null,
und diese Mittelwerte waren es, die Herr White-
head hätte beobachten können, sein negatives
Resultat ist im Sinne der Maxwellschen Theorie
erklärt.
Am Schlüsse seiner Arbeit weist Herr Ko-
läcek nun daraufhin, dass nach der Lorentz-
schen Theorie der Leitungsstrom durch Be-
wegung elektrisch geladener Teilchen, d. h.
durch Konvektionsstrom, erklärt wird. Aller-
dings sind die Verschiebungsströme im Äther
Konvektionsströmen äquivalent in ihren mag-
netischen Wirkungen, ponderomotorischen
Kräften aber unterliegt ein Volumteil nur, wenn
er Träger von Ladungen oder Konvektions-
strömen ist.
Deshalb schlägt Herr Kolä<5ek vor, einen
dielektrischen Körper einem konstanten elek-
trischen Felde und einem dazu senkrecht ver-
laufenden konstanten magnetischen Felde aus-
zusetzen und dann plötzlich das magnetische
Feld umzukehren. Nach der Maxwellschen
Theorie müsste ein ballistischer Ausschlag er-
folgen, nach der Lorentzschen Theorie sollte
kein Ausschlag erfolgen, meint Herr Koläcek,
da das Dielektrikum ungeladen sei.
Da aber letztere Überlegung falsch ist, so
möchte ich mir erlauben, kurz auf die that-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
163
/r =
5/.
■xx , ^Pxy ^pxt
Ix
Hier ist
'hz \3t Vit
sächlichen Folgerungen der Lorentzschen
Theorie hinzuweisen.
Nach Lorentz^) ist die Dielektrizitätskon-
stante kein Grundbegriff, sondern das dielek-
trische Verhalten der Körper wird bedingt
durch das Vorhandensein elektrisch geladener '
Teilchen, die an Gleichgewichtslagen gebunden
sind. Herr Lorentz zeigt (1. c. S. 61 ff. und 1
S. 76), dass unter dieser Annahme seine Gleich-
ungen auf die Form der Maxwellschen ge-
bracht werden können, wie dieselben in Körpern
gelten, in denen e nicht gleich eins ist. Die
Dielektrizitätskonstante ist also auch bei Lorentz
definiert.
Die ponderomotorischen Kräfte müssen nach
Lorentz jedoch anders ausfallen, als nach
Maxwell-Hertz, da nur auf geladene Teil- I
eben Kräfte wirken. Die Folgerung der Max-
wellschen Theorie, dass auch Kräfte wirken
müssen, wo das Substrat für dieselben ver-
schwindet (nämlich im Äther), fallt nach Lo-
rentz fort, und schon dadurch ist die Lorentz-
sche Theorie der Maxwellschen überlegen.
Diesen Mangel der Maxwell-Hertzschen
Theorie giebt Hertz*) selbst zu mit den Wor-
ten: „Dies Resultat scheint wenig innere Wahr-
scheinlichkeit zu besitzen."
Lorentz berechnet auf Grund seiner Theorie
;1. c. S. 26) die jr-Komponente der auf die
Volumeinheit wirkenden Kraft:
{£,Mz-E.My).
P.x= ^ {Ex^-£,^-£.^) + g^ {Mx-'-M,^ -M^)
/«= - - Ex E: -{ Mx Mü u. s. w,
\x 4.x
Handelt es sich, wie im vorliegenden Falle,
nur um die Kräfte auf starre Körper, sieht
man also ab von den Deformationen in den
Körpern, so sind alle Kräfte einander äquivalent,
für die folgende Ausdrücke gleich werden:
Fx=/fxäT u. s. w.
^x=/ij'fz — zfy)dT u. s. w.,
man darf zu obiger Kraft ^ also jede Kraft f x
Kniufugen für die
F'x^J fxdx = o u. s. w.
^x=f{yfz — zf^dx = o u. s. w.
Nun sei
ix iij/ iz
. ') H. A. Lorentz, Versuch einer Theorie der elek-
fnsdien und optischen Erscheinungen in bewegten Körpern,
"-aaen 1895.
. 2) H. Hertz, Ausbreitung der elektrischen Kraft. Leipzig
•89». S. »84.
Dann ist
F'x=fp'xNdS
Gf X =S{yP zN Zp yN) dS,
wo ^ die Oberfläche des Raumes r mit der
äusseren Normalen N bedeutet. Wenn die
Spannungen p an der Oberfläche verschwinden,
ist F' = €( = 0, d. h. wir dürfen zu den / die
p hinzufügen. Das so entstehende Kräftesystem
/"' ist äquivalent dem Kräftesystem f bei der
Behandlung starrer Körper.
Solches /'-System ist aber z. B.
p'xx^-^^iEx-^-E^-Ez^)
pxy= - -bx-tL,
4JI
P xz'= - ExEz ,
4^
denn an der Oberfläche ist £=i geworden.
Dieselben Kraftwerte für den starren Körper
ergiebt also
/■ I ==^^ j_ ^^^ j_ ^-^^ _ ' ^
'' %x öj 'i>z j^nVlt
[EyMz—EzMy),
wo
Pxx=pxx-\-p'xx U. S. W.
Das System der Spannungen P ist nun aber
gerade das Maxwellsche, nämlich
Pxx^l (Ex^—Ey'^-Ez'') ' ^-{Mx^-My-'-Am
Pxy= -- ExEy + - M.My
4^ 4^
Pxz " ExEz + - - MrM. .
4M 4x
(Die Permeabilität sei durchweg die des
Äthers; wir behandeln also nur nicht magneti-
sierbare Körper, da nach der Lorentzschen
Theorie das magnetische Verhalten noch nicht
hinreichend definiert ist.)
Wir brauchen also von den Maxwellschen
Kräften nur ^y -; - fEy Alz — Ez My) zu sub-
trahieren, um die Lorentzschen zu erhalten.
Es ergiebt sich also in einem ungeladenen,
homogenen Dielektrikum
Genau derselbe Ausdruck folgt aus der auf
ganz anderen Grundlagen aufgebauten Cohn-
schen Theorie.')
Die Lorentzsche und die Cohnsche Theorie
leiden also nicht an dem Mangel der Max-
well-Hertzschen Theorie, Kräfte im Vakuum
zu geben, da hier £ = i ist.
i) E. Cobn, Über die Gleichungen des elektromagne-
tischen Feldes fdr bewegte Körper. Ann. d. Phys. 7, 29, 1902.
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164
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6,
Die Ausfuhrung des von Koläcek vorge-
schlagenen Experiments würde also theoretisch
nachLorentz und Cohn auch einen ballistischen
Ausschlag geben, der aber mal so gross
ist, als nach Hertz; jedoch glaube ich, dass
. die hier in Betracht kommenden Kräfte so klein
sind, dass sie der Beobachtung mit unseren
Mitteln nicht zugänglich sind, selbst wenn man
den Ausschlag mit Hilfe der beim Weberschen
Erdinduktor angewandten Multiplikationsme-
thode vergrössern würde.
Tübingen, den 30. Januar 1904. Physi-
kalisches Institut.
(Eingegangen l. Februar 1904.)
Empfangsapparate für Telautographie und
Fernübertragung von Halbtongravüren.
Von A. Korn.
Der fernphotographische Empfänger, den
ich kürzlich beschrieben habe '), kann mit einigen
Abänderungen auch als Empfänger für Tel-
autographie (telegraphische Übertragung von
Handschriften und Strichzeichnungen) und für
die Fernübertragung von Halbtongravüren ^)
verwandt werden, unter Benützung von Gebern, j
wie sie für Kopiertelegraphen nach dem Bake- 1
well sehen Prinzip bereits mehrfach in Ausführ-
ung gekommen sind. Da die Gebeapparate in
ihren wesentlichen Teilen als bekannt voraus-
gesetzt werden können, kann ich mich in ihrer
Beschreibung kurz fassen, und ich will nur die
für uns in Betracht kommende Schaltung näher
erläutern. Die zu übertragende Schrift oder
Zeichnung wird auf einer MetallfoHe mit nicht-
leitender Tinte aufgetragen, Halbtongravüren
werden für diese Zwecke derart auf Me-
tallfolien präpariert, dass die das Bild zu-
sammensetzenden Punkte bezw. Striche nicht-
leitend sind, und die Metallfolien werden um
den Hartgummicylinder <2i gelegt, welcher mit
Hilfe eines Elektromotors und der Schnecken-
radtransmission BRi in gleichmässige Rotation j
versetzt wird.'') Mit Hilfe der Übersetzung
I, 2, 3 und der Schraube j wird der Träger a, I
mit der Feder F^ und dem metallischen Stifte |
l) Diese Zeitschr. 5, 113, 1904. |
2^ Ich gebrauche dieses Wort als Kollektivbegriff für
Lichtdrucke, bei denen tiefere bezw, hellere Töne dadurch .
zum Ausdruck kommen, dass Striche oder Punkte von grösserer 1
bezw. geringerer Ausdehuung oder mehr oder weniger ge-
drängt aneinander gereiht werden.
3) Meine Versuche wurden mit einem Cylinder von 5 cm '
Umfang oder mit einem Cylinder von 10 cm L'mfang ge- '
macht; im erstereii Falle wählte ich die L'mdrehungsge- |
schwindigkeit so, dass eine Umdrehung in i Sekunde, im ,
zweiten Falle so, dass sie in 5 Sekunden vollendet wurde; ,
Genauigkeit bis auf ' 4 I'roz. wurde durch die früher be- ,
schiiebene Methode ^diese Zeitschr. 5, 25, 1904) erzielt.
r--* t
i tu*
Fig. I.
P längs der Führung ^ so bewegt, dass nach
jeder Umdrehung der auf der MetaJlfolie schlei-
fende Stift P um ','4 mm längs der Achse ver-
schoben ist; die Spitze des Stiftes P gleitet
also auf der Metallfolie genau wie der Stichel
eines Phonographen auf der Phonographenwalze,
nur mit viel geringerem Druck. Von dem einen
Pole einer Batterie £ geht nun die Leitung
über den Umschalthebel /, , den Kontakt i zu
dem Kontakt ci, von hier durch die Feder Ff,
welche auf einem die Metallfolie zusammen-
haltenden metallischen Ringe schleift, über die
Metallfolie zu dem Stifte P, der Feder f., und
dem Kontakte C2, der von dem Träger Of durch
eine isolierende Schicht getrennt ist, von dem
Kontakte c^ durch die Linie L zum Empfänger;
die Leitung wird jedesmal unterbrochen, sobald
die Spitze des Stiftes P auf eine nichtleitende
Stelle der Metallfolie kommt; von dem anderen
Pole geht die Leitung durch den Umschalthebel
tj und den Kontakt 2 zur Erde. Nach jeder
Umdrehung wird das Synchronismuszeichen
zum Empfänger gesandt, indem die Nocken /i/j
die Umschalthebel t^ t^ ^" "^'^ Kontakte 3 und
4 drücken und den Strom kommutieren iman
vgl. meine Abhandlung, diese Zeitschrift 6, 25,
1904).
Wir kommen nun zu unserem eigentlichen
Thema der Beschreibung der Methode, mit Hilfe
deren die rasch aufeinander folgenden Strora-
stösse im Empfänger die Handschriften, Zeich-
nungen bezw. Halbtongravüren reproduzieren.
Allgemeine Beschreibung des Empfangs-
apparates.
Der Hauptteil des Empfangsapparates ist
genau derselbe, wie bei der Fernphotographie
(diese Zeitschrift 5, 113, 1904): Eine der Geber-
walze Q^ gleiche Walze Q2 wird durch einen
Elektromotor und die Schneckentransmission
BH-i in gleichmässige Rotation versetzt, die
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
165
5 ,
A : ;s«.£t.9Uu»t
Sm^mv^f
^tväv
Fig. 2.
um I Proz. grösser gewählt wird als im Geber ');
nach jeder Umdrenutig wird die mit leichter
Reibung auf ihrer Achse gleitende Walze Q^ ßs
durch das in die Nase p^ greifende Häkchen
^j festgehalten, bis das Synchronismuszeichen
vom Geber kommt und das Häkchen q^ abhebt.
Mit Hilfe der Übersetzung i, 2, 3 und der
Schraube s wird der Träger a^ mit einer eva-
kuierten Röhre von der Form, wie ich sie in
meiner letzten Abhandlung beschrieben habe
(diese Zeitschrift 5, 113, 1904), längs der Füh-
rung g so bewegt, dass wieder nach jeder Um-
drehung das Fenster der Röhre um '/4 mm
längs der Walzenachse verschoben ist. Um
die Walze Q^ wird ein sensibler Film gewickelt,
und das Fenster der Röhre beschreibt über
demselben die gleiche Bahn, wie die Spitze des
Stiftes P in dem Geber über der Metallfolie;
man lässt die Röhre zweckmässig nicht auf
dem Film schleifen, sondern man lässt eine —
wenn auch möglichst geringe — Entfernung
zwischen Film und Röhre.
Es handelt sich nun nur noch darum, die
Röhre jedesmal strahlen zu lassen, wenn die
Spitze des Stiftes im Geber auf eine nicht lei-
tende Stelle trifft, und die Strahlung zu unter-
brechen, wenn jene Spitze auf eine leitende
Stelle kommt.»)
In der obigen Figur ist vorausgesetzt, dass
1) Die Genauigkeit der Rotationsgeschwindigkeit bis auf
'4 Proz. wird wieder durch die friiher beschriebene Methode
diese Zeitschr. 6, 25. 1904) erzielt.
2) Mao erhält dann die Schrift bezw. Zeichnung schwarz
auf weiss; man kann natürlich auch die nmgekehrte Einrich-
luog treffen, in analoger Weise aach ftir Halbtongravilren.
die Strahlungen durch Teslaströme erzeugt
werden, genau wie bei dem früher beschriebenen
femphotographischen Empfanger; während aber
für diesen die Verwendung von Teslaströmen
wohl bei der bisherigen Anordnung kaum um-
gangen werden kann '), sind für den vorliegen-
den Zweck beliebige hochgespannte Ströme,
z. B. auch Gleichströme, unter Benutzung von
Hochspannungsakkumulatoren verwendbar; ja,
die letzteren werden sich, wenn man einmal zu
noch grösseren Rotationsgeschwindigkeiten der
Walzen übergeht, als vorteilhafter erweisen, aus
folgendem Grunde: Die Strahlungen der Röhre
haben Maxima zu den Zeiten, in .denen die
Funken des Sekundärkreises des Induktoriums
ausgelöst werden, d. h. zu den Zeiten der Pol-
wechsel bezw. Unterbrechungen im Primärkreise
des Induktoriums. Hat man nun z. B. 300
Unterbrechungen in der Sekunde ■'), so zeichnet
die Röhre, wenn sie fortdauernd mit der Tesla-
spule verbunden bleibt, in jeder Sekunde 300
Punkte auf, und wenn man bei der grössten von
mir gebrauchten Rotationsgeschwindigkeit der
Walzen (eine Umdrehung in einer Sekunde) die
grössere Walze (10 cm Umfang) auf die Achse
bringt, so sieht man bereits pro mm drei Ein-
drücke in kleinen Abständen aneinander ge-
reiht, während sich bei hochgespanntem Gleich-
strom eine zusammenhängende Linie ergiebt;
die Gleichströme sind somit bei grösseren Ro-
tationsgeschwindigkeiten bezw. grösseren Walzen
vorzuziehen.^)
Ein besonders konstruiertes polarisiertes Re-
lais für Teslaströme (bezw. hochgespannte Ströme
im allgemeinen), Aj in der Figur, das wir weiter
unten ausführlich beschreiben, lässt zwei Stel-
lungen zu; bei der einen in der Figur ange-
deuteten Stellung ist die auf dem nichtleitenden
Querstück i angebrachte metallische Verbindung
b-i an die Kontakte k;, k^ angedrückt, und die
Leitung von dem einen zu dem anderen Pole
der Teslaspule ist kurzgeschlossen, die Röhre
strahlt nicht; in der anderen Stellung wird das
leitende Stück 6i an die Kontakte k^ it ange-
drückt, die Verbindung von /&.-, nach k^ unter-
brochen, die Teslaströme gehen jetzt von dem
oberen Teslapole durch die Röhre, durch ^4 6t k%
zu dem unteren Pole, die Röhre strahlt. Man
könnte nun, indem man den Linienstrom direkt
i) Mit Rücksicht auf den empfindlichen Galranometer-
zeiger.
! 2) Ich benutze in der That ftir die telautographischen
I Versuche einen Unterbrecher bezw. Stiomwender, der in sehr
I gleichmässiger Weise 300 Funken im SeknndSrkreise des In-
duktoriums erzeugt.
' 3) Wenn man allerdings Wechselstrommaschinen von
! z. B. 1200 Polwechseln zur Verfügung hat (man vergl.
W. Wien, diese Zeitschr. 4, $86, 1903), wird man auch mit
I Teslaströmen noch bis zu'einer vierfachen Rotationsgeschwin-
digkeit bezw. viermal grösseren Walze fortschreiten können,
I vorausgesetzt, dass die Übrigen mit der grösseren Geschwin-
! digkeit verbundenen Schwierigkeiten äberwunden sind.
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i66
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
die Magnete m^ und m^ umfliessen Hesse, die
eine oder andere Stellung des Relais erzielen,
je nachdem die Spitze des Stiftes P im Geber
auf eine leitende oder nichtleitende Stelle ge-
langt, indessen verlangt die bisherige Konstruk-
tion des Teslarelais für die die Magneten w/j /A/4
umfliessenden Ströme grössere Intensitäten, als
sie durch die gewöhnlichen Telegraphenströme
geliefert werden. Aus diesem Grunde werden
bei der bisherigen, in der Figur dargestellten
Anordnung die Magnete w/j m^ durch einen von
der Batterie e, gespeisten Lokalstrom erregt,
der je nach der Stellung des polarisierten
Schwachstromrelais Ai ') den Magneten m^ oder
den Magneten m^ zur Wirkung bringt; die eine
oder andere Stellung des Relais Ai wird nun
schliesslich durch das Auftreten bezw. Aus-
bleiben des Linienstromes bewirkt, dessen Lei-
tung vom Geber durch die Linie, die Magnete
W2 und /«, und schliesslich durch den Mag-
neten A', zur Erde geht.
Befindet sich die Spitze des Stiftes P im
Geber auf einer leitenden Stelle, so tritt der
Linienstrom in Wirksamkeit, der Hebel des
Releiis A, wird mit dem Südpol S nach w/, hin-
gezogen, der Lokalstrom fliesst von dem einen
Pole der Batterie ^, über ki, den Magneten
/«3 zum anderen Pole der Batterie ei ; der Hebel
des Relais A^ wird mit dem Südpol nach W;i
gezogen, d^ verbindet A^ und A^, die Röhre
leuchtet nicht.
Befindet sich die Spitze des Stiftes P im
Geber auf einer nichtleitenden Stelle, so ist der
Linienstrom unterbrochen, die Magnete w, m.^
sind ausser Wirksamkeit, der Relaishebel Ä,
nimmt seine natürliche Stellung ein, die man
mit Hilfe der Stellschrauben //' von vornherein
so regulieren kann, dass in derselben der Hebel
Kontakt mit A^ macht; der Lokalstrom fliesst
nun von dem einen Pole der Batterie ^, über
^2 , den Maigneten m^ zum anderen Pole der
Batterie e, ; der Hebel des Relais A2 wird mit
dem Südpol nach w, gezogen, ^, verbindet A3
und ^4, die Röhre leuchtet.
Die Aufnahme des Synchronismuszeichens
ist hier gegenüber der Anordnung bei der Fern-
photographie insofern einfacher, als eine beson-
dere Ausschaltung der Relais kurz vor dem
Zeichen nicht notwendig ist. Sobald das Syn-
chronismuszeichen vom Geber kommt, also der
Linienstrom kommutiert wird, zieht der Magnet
l) Das von mir benutzte polarisierte Relais ist von der
Firma Siemens & Halske, Berlin bezogen (65 M.) und spricht
noch auf Stromstösse (15 bis 20 M A) von '/jnn Sekunde
sicher an. Die wirkliche Form ist eine etwas andere, wie die
zur besseren übersieht durch die schematische Zeichnung dar-
gestellte Form. Die Kontakte *i X'j mit den Stellschrauben
/ s" gehen isoliert durch die Magnetspulen wi »»2 hindurch,
so dass sie in Wirklichkeit links und rechts von 5 liegen,
eine aus mehreren hier nicht weiter zu erörternden Gründen
ausserordentlich praktische Anordnung.
Kl den Südpol des polarisierten Relaishebels
z/, an, der den Magnet A'j speisende Lokal-
strom der Batterie e wird unterbrochen, die
Feder F2 reist das Häkchen q^ ^^•
Das Relais für hochgespannte Ströme.
Das Relais für hochgespannte Ströme (/<,
in Fig. 2), welches die Aufgabe hat, hochge-
spannte Ströme entweder durch die Röhre zu
leiten oder kurz zu schliessen, bezw. durch an-
dere Widerstände zu schliessen oder zur Erde
zu leiten, bedarf einer besonderen Beschreibung.
Dieses Relais') hat die folgenden wesentlichen
Teile:
1. Den in den Spitzen AT, und Äj um die
Achse Z> drehbaren Anker A; dieser Anker
besteht aus einem weichen Eisenstück von
I-förmiger Gestalt und wird durch die von einem
Lokalstrome durchflossene feste Spule As, welche
das Mittelstück derart umschliesst, dass sich
der Anker frei drehen kann, dauernd so mag-
netisiert, dass der obere Balken A^' Nordpol,
der untere A^" Südpol wird.
2. Vier feststehende ]-förmige Elektromag-
nete aus weichstem Eisen, von denen in der
Figur der Übersichtlichkeit wegen nur einer,
Mi, eingezeichnet ist; die Spule umschliesst
den cylindrischen Teil, die wagerechten Pol-
schuhe haben rechteckigen Querschnitt und
sind den Enden der Balken A^' und /12' derart
I gegenübergestellt, dass der magnetische Zug
I in die Drehrichtung fällt.
' 3. Zehn parallel zur Achse angeordnete
I Kupferstäbchen <^, bezw. d-^; dieselben sind am
i i) Dasselbe wird von der Firma Goergen, mechanische
Werkstätte, München, zum Preise von 65 M. geliefert.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
167
Umfange einer horizontalen, auf der Achse D
befestigten Hartgummischeibe in zwei Gruppen
von je fünf Stäbchen angebracht; in der Figur
ist die Gruppe b^ links, die Gruppe b-i rechts
sichtbar.
4. Zwei Gruppen von je vier i_iförmigen
Metallbügeln r^ bezw. r-i', dieselben sind an
feststehenden, isolierenden Trägern derart
angebracht, dass z. B. bei einer geringen Dre-
hung der Hartgummischeibe im Sinne des Uhr-
zeigers (von oben gesehen) die 4 Metailbügel
r\ gleichzeitig die Kupferstäbchen <J, berühren,
während die Berührung der Metallbügel r^ mit
den Kupferstäbchen b-i aufgehoben wird.
5. Die vier Zuleitungen k.^ ki k-^ k^ für die
hochgespannten Ströme; k^ und k-, sind mit
dem einen Pole der Teslaspule (bezw. des
Hochspannungsakkumulators) zu verbinden, kx
mit der einen Röhrenelektrode, k(, mit dem an-
deren Teslapole (bezw. dem anderen Pole des
Hochspannungsakkumulators unter Einschaltung
eines geeigneten Widerstandes). Die an fest-
stehenden, isolierenden Stativen angebrachten
Kontakte k^ bis k^ sind durch Stellschrauben
regulierbar, so dass sie den benachbarten Stäb-
chen bi bezw. ^2 genähert oder von ihnen ent-
fernt werden können.
Nach dieser Beschreibung der wesentlichen
Teile des Relais für hochgespannte Ströme
dürfte die Wirkungsweise desselben am besten
aus der schematischen Zeichnung in Fig. 2 her-
vorgehen.
Es wird die Frage aufgeworfen werden:
Warum so viele bewegliche Kontaktstücke bi
bezw. ^2? Darauf ist zunächst zu bemerken,
dass das Relais um so rascher arbeiten kann,
je kleinere Drehungen der Achse die Umschal-
tungen besorgen können. Die Verhältnisse
liegen hier nun anders, als bei Schwachstrom-
relais; für die Umschaltungen sind keine voll-
ständigen Kontakte nötig, die hochgespannten
Ströme überbrücken die Zwischenräume durch
Funken, noch bevor Berührung der Kontakt-
stücke stattfindet. Je grösser die Spannungen
sind, je länger also die Funkenstrecken, welche
die Ströme überbrücken können, um so leichter
kann es vorkommen, dass Funken nach beiden
Seiten gehen und das Resultat verderben; je
grösser nun die Anzahl der beweglichen Kon-
takte ist — bei gleicher Amplitude der Dreh-
(mit der grösseren Geschwindigkeit)
Schwingungen — , um so grössere Differenzen
ergeben sich für die Funkenstrecken rechts und
links, um so sicherer wird der hochgespannte
Strom bloss nach der einen bezw. bloss nach
der anderen Seite geleitet.
Die Notwendigkeit einer grösseren Zahl von
beweglichen Kontaktstücken bot die Veranlass-
ung, zur Bewegung des Relais für hochgespannte
Ströme einen Lokalstrom zu Hilfe zu nehmen
und diesen durch ein gewöhnliches Schwach-
stromrelais von den Linienströmen abhängig zu
machen, da man einem auf Telegraphenströme
mit der gewünschten Geschwindigkeit an-
sprechenden Schwachstromrelais nicht die zur
Bewegung so vieler Kontaktstücke notwendige
Arbeit autbürden kann. Es ist nun aber noch
ein anderer Weg möglich, welcher bei diesen
Versuchen nur deshalb nicht eingeschlagen
wurde, weil er mit grösseren Kosten verbunden
ist, der aber in jedem Falle zu einer weiteren
Steigerung der Transmissionsgeschwindigkeit
fuhren wird: Man kann eine grössere Anzahl
von polarisierten Schwachstromrelais //, durch
den Linienstrom beeinflussen, von denen jedes
nur mit der Vergrösserung bezw. Verkleinerung
der Entfernungen eines Kontaktstückes von
zwei festen Kontakten betraut ist; die beweg-
lichen Kontaktstücke würden die Rolle der ^j
bezw. b-i, die festen Kontakte die Rolle de
r\ k^ kx bezw. r^ k^ k^ zu spielen haben ; man
kann auch zweckmässig diese grössere Anzahl
von Relais zusammen montieren, etwa ring-
förmig anordnen, und man erhielte so ein ver-
bessertes Relais für hochgespannte Ströme, dcis
direkt durch die Linienströme in Thätigkeit ge-
setzt werden kann.')
l) Für die Zwecke der Schnelltelegntphie wird ein solches
Relais manche Vorteile vor den gewöhnlichen Schwachstrom-
relais voraus haben; die Einstellung ist um so leichter, je
mehr Teilrelais man benutzt, die Kontrolle der Gate der
Kontakte fallt fort, und die auf das Relais wirkenden Strom-
stösse können sofort durch die fast instantan auftretenden und
verschwindenden Strahlungen der Röhre registriert werden.
Ein Teil der Zeit, welche die Hebel der Schwachstromrelais
fUr den Weg von einem Kontakt zum andern brauchen, wird
gespart, da die Funken schon vor dem vollständigen Kon-
takt Qbergehen und namentlich bei einer grossen Zahl von
beweglichen Kontaktstiickun sehr rasch wählen. Bei der Ver-
wendung der Anordnung fUr Schnelltelegraphie fällt natürlich
die ganze Synchronismusvorrichtung fort und man hat die drei
Zeichen: Stromstoss in der einen Richtung, kein Stromstoss,
Stromstoss in der anderen Richtung, zu voller Verlegung.
(mit der kleineren Geschwindigkeit]
Fig. 4. Proben von Telautographie.
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i68
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 6.
ein Streifen von cm
2
20
4
Die mit der vorläufigen, durch Fig. 2 ge-
gebenen Anordnung des Empfängers erzielten
Transmissionsgeschwindigkeiten sind :
Falls eine Umdrehung in einer Sekunde zu-
rückgelegt wird (grösste von mir benutzte Um-
drehungsgeschwindigkeit),
mm Breite I in
I zo Sek.
5 cm Länge;
Man kann so etwa 500 in gewöhnlicher Schrift
geschriebene Worte (2000 — 2500 Worte in Steno-
graphie) pro Stunde übertragen.
Falls eine Umdrehung in 5 Sekunden zurück-
gelegt wird:
ein Streifen von — cm = - mm Breite I '" .
2 4 > « Min.
10 cm Länge )*°^'=^-
Für Fernübertragung von Halbtongravüren
kommt vorläufig nur die letztere, langsamere
Transmissionsgeschwindigkeit in Betracht.
(Eingegangeu 12. Februar 1904)
Briefkasten.
Aq die Redaktion der Physikalischen Zeitschrift.
In der Physikalischen Zeitschrift (5, 120, 1904) lese ich
eine kleine Besprechung meiner Arbeit: „Die Theorie dci
Apparate zur Herstellung flüssiger Luft mit Entspannung", von
Prof. Dr. H Loren?.. Bei seinem absprechenden Urteil be-
rücksichtigt Lorenz folgende Thatsachen gar nicht:
Wenn ein ideales Gas, das sich auf einer höheren als
seiner kritischen Temperatur befindet, komprimiert wird, so
verwandelt sich die ganze Kompression'^arbeit in Wärme, und
diese Wärme geht zu dem Kondenswasser, wohin sie durch
die Schlange geleitet wird, und dieses Wasser erhält die der
Kompressionsarbeit äquivalente Wärmemenge vollständig.
Wenn das nach der Kompression abgekühlte komprimierte
Gas sich ausdehnt, so treten fast gleichzeitig zwei Erschei-
nungen ein: erstens eine Abkühlung in der Zeit, in der die
Molekttle des Gases eine kolossale Geschwindigkeit gegen
das Drosselventil erhalten, und zweitens eine Temperatur-
erhöhung derselben Masse, deren Moleküle gegen die Wände
stossen und ihre Geschwindigkeit vei Heren. Beide Erschei-
nungen sind gleich, aber dem Sinne nach entgegengesetzt,
die eine positiv, die andere negativ, sie heben sich daher
vollständig auf, indem nur durch ein fast unmerkliches Zittern
des Apparates ein wenig Energie, die jedoch vollständig zu
Teroachlässigen ist, verloren geht.
Es bleibt aber zum Schluss lediglich die Volumsteigerung
beim Drängen gegen die atmosphärische Luft, und diese ent-
spricht einer äusseren Arbeit, die die Hauptsache bei der
ganzen Erscheinung leistet
Wenn man Gase auf sehr hoher Temperatur über dem
kritischen Funkt auf eine sehr hohe Spannung komprimiert,
so erhalten sie ein negatives Potential, das immer der Ab-
kühlung entgegenwirkt, also einen Grund für eine Erwär-
mung abgiebt.
Alle bezüglich dieses Gegenstandes bis heute bekannten That-
sachen stehen also in vollkommenem Widerspruch zu dem,
was Herr Lorenz darüber sagt.
Steglitz, 29. Februar 1904. Prof. Raoul Pictet.
In der vorstehenden Zuschrift bezeichnet Herr Pictet
selbst die äussere Arbeit bei der Volumvergrösserung als
einzige Ursache der von Thomson und Joule entdeckten und
von Linde praktisch verwendeten Temperatursenkung abge-
drosselter Gase, während aus dem thermischen Verhalten der-
selben unzweifelhaft hervorgeht, dass diese Erscheinung auf
eine innere Arbeitsleistung zurückzuführen ist Mit
seiner Auffassung steht demnach Herr Pictet im Widerspruch
zu einer der Grundlagen der Thermodynamik, wie ich schon
in der von ihm beanstandeten Besprechung bemerkt habe und
hier nur nochmals feststellen kann.
Göttingen, den 23. Februar 1904. H. Lorenz.
An die Redaktion der Physikalischen Zeitschrift
Die in dieser Zeitschrift 6. 95, 1904 von Herren S.Gngges-
heimer und A. Kom veröffentlichte, mit „Physikalisches
Institut der Universität München" unterschriebene Mitteilung
lag mir vor ihrer Veröffentlichung nicht vor und zu der er-
wähnten Unterschrift habe ich meine Zustimmung nicht gegeben.
Der Vorstand des Physikal. Instituts der Universität Mfincbca
W. C. Röntgen.
Berichtigungen.
Zur Mitteilung Chabot, „Neue Strahlen oder eine
neue Emanation": Die zwei Figuren, S. 103, deren er-
klärender Text im Anschluss an den letzten Teil der Afit-
teilung, S. 104, versehentlich aus6el, bedeuten in natürlicher
Grösse die Silhouetten von Abschnitten starken, zur Ver-
packung lichtempfindlicher Schichte gebräuchlichen matt-
schwarzen Papiers, die trapezfäruiige gewonnen an der selen-
tragenden Vorderseite, die rautenförmige an der Rückseite
der drahtumwickelten Plakette, beide gleichzeitig während
192 Stunden exponiert; die lichtempfindlichen Schichte wueo
leicht gekrümmt und lagen, namentlich in der Mitte, nicht
unmittelbar an. Das Ergebnis veranlasst eine Ausdehnang
der Untersuchung auch auf die Frage, inwiefern das Material
der Plakette, Schiefer, die Ursache zur Erscheiunng ent-
halten kann.
In der Arbrit des Herrn O. W. Richardson, 6, 6—11,
ist zu setzen: Seite 8, Spalte i, Zeile 9 v. u. statt
-» 5«"
d4>
Zeile 2 V. u. statt '"«
Seite 8, Spalte 2, Zeile 16 v. o. sUtt
Zeile 4 V. n. statt
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Zeile 17 V. o. statt
I Zeile 29 V. o. statt
I i/j m {u + V + v/) „>/j m («* + vi + w^/'
Seite 9, Spalte l, Zeile 13 v. o. statt
I co';,6— «','Äe „CöVte "/Äö"
Personalien.
I (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, d«
I Redaktion von eintretenden Änderungen mfiglichst bald
I Mitteilung zu machen.)
I Ernannt wurden der a. o. Professor Dr. K. Zindler im
I o. Professor der Mathematik an der UniversisSt Innsbruck, a-
' a. o. Professor Dr. J. A. Gmeiner zum o. Professor der
Mathematik an der deutschen Universität in Prag.
I Habilitiert haben sich an der Universität Leipzig »1«
I -Privatdozent für Chemie der Assistent am chemischen Labo-
ratorium Dr. Ley, an der UniversiUit Halle als Privatdozent
I für Physik der Assistent am physikalischen Institut Dr. Sieg-
fried Valentiner.
Gesuche.
Promovierter Physiker
' sucht Stellung in einem Physikal. Institute oder sonsUtfein
I Physikalischen Laboratorium. Gefl. Anträge unter „EW
befördert diese Zeitschrift.
Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon In Oöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig.
Druck von August Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 7.
I. April 1904.
Redaktioosschluss für No. S am 6. April 1904.
INHAI.T.
{R. = Referat, B. «= Besprechang.]
5. Jahrgang.
Seite
174
180
Igo
192
»74
192
Abraham, M., Zur drahtlosen Telegraphie ....
Astronomie: Poincar^s PreUarbeit von 1889/90 und G7I-
dios Forschung über das Problem der drei Körper
in ihren Ergebnissen filr die — , v. H. Buchholz .
Buchliolz, H., Poincares Preisarbeit von 1889*90 und
Gyld^ns Forschung über das Problem der drei
KBrper in ihren Ergebnissen für die Astronomie .
Dielektrikum: Die ponderomotorischen Kräfte, welchen
ein homogenes — in einem elektromagnetischen
Felde unterworfen ist (Nachtrag), v. R, Gans . .
Drahtlose Telegraphie: Zur — , v. M. Abraham . .
Elektrische Leitfähigkeit; Über die wichtige Rolle der
— auf dem Gebiete der Elektrostatik, v. W. v.
Nicolajew 169
Elektrodenloser Ringstroni: über den — , v, E, Lecher 179
Elektromagnetisches Feld: Die ponderomotorischen
Kr&fte, welchen ein homogenes Dielektrikum in
einem — unterworfen ist (Nachtrag), v. R. Gans .
Elektrostatik: Ober die wichtige Rolle der elektrischen
LeitfShigkeit auf dem Gebiete der — , v. W. v.
Nicolajew 169
OauB, H., Nachtrag zu meiner Arbeit: Die pondero-
motorischen Kräfte, welchen ein homogenes Dielek-
trikum in einem elektromagnetischen Felde unter-
worfen ist 192
Uyldens Forschung: Poincares Preisarbeit von 188990
und — aber das Problem der drei Körper in ihren Er-
gebnissen i^r die Astronomie, v. H. Uuchholz. .
Haapt, E., W. Stark u. F. Heosler, Über die
ferromagnetischen Eigenschaften von Legierungen
unmagnetischer Metalle. (R.) 190
Hausier, F., W. Stark u. S>. Haupt, Ober die
ferromagnetischen Eigenschaften von Legierungen
unmagnetischer Metalle. (R.) I90
Klein, F., Über die Aufgaben und die Zukunft der
philosophischen Fakultät 186
KoBSOnogoff, J., Antwort auf eine Berichtigung des
Herrn N. J. Knsnezow zu dem Artikel: Optische
Resonanz (Briefk.) 192
180
Seite
KuBnezow, N. J., Antwort auf seine Berichtigung zu
dem Artikel: Optische Resonanz, v. J. Kossono-
go ff (Briefk.) 192
Iiecher, S., Über den elektrodenlosen Ringslrom . . 179
Legierungen: Über die ferromagnetischen Eigenschaften
von — unmagnetischcr Metalle, v. F. Heusler,
W. Stark u. E. Haupt (R.) 190
Lichtwellen und ihre Anwendungen, v. A. A. Michel-
son. (B.) 191
Magnetisch: Über die ferro — Eigenschaften von Le-
gierungen un — Metalle, v. F. Heusler, W. Stark
u. E. Haupt (R.) 190
MiohelBon, A. A., Lichtwellen und ihre Anwendungen.
(B.)
Nicolajew, W. v.. Über die wichtige Rolle der elek-
trischen Leitfähigkeit auf dem Gebiete der Elektro-
statik
191
169
Optische Resonanz: Antwort auf eine Berichtigung des
Herrn X. J. Kusnezow zu dem Artikel — , v. J.
Kossonogoff (Briefk.) 192
Personalien 192
Philosophische Fakultät: Über die Aufgaben und die
Zukunft der — , v. K. Klein 186
Poincares Preisarbeit von 1889/90 und Gyldens For-
schung Über das Problem der drei Körper in ihren
Ergebnissen ffir die Astronomie, v. H. Buchholz
Ponderomotorische Kräfte: Die — , welchen ein homo-
genes Dielektrikum in einem elektromagnetischen
Felde unterworfen ist (Nachtrag), v. R. Gans . .
Resonanz: Antwort auf eine Berichtigung zu dem Ar-
tikel: Optische — V. N. J. Knsnezow, v. J. Kosso-
nogoff (Briefk.) 192
Ringstrom: über den elektrodenlosen — , v. E. Lecher 179
Stark, W., F. Heualer u. E. Haupt, Ober die
ferromagaetischen Eigenschaften von Legierungen
unmagnetischer Metalle. (R.) 190
Telegraphie: Zur drahtlosen — , v. M. .Abraham . . 174
iSo
192
ORIGINALMITTEILUNGEN.
über die wichtige Rolle der elektrischen Leit-
fähigkeit auf dem Gebiete der Elektrostatik.
Von Wladimir v. Nicolajew.
Nach Faraday, welcher die wichtige Rolle
des umgebenden Mediums bei elektrostatischen
Erscheinungen dargethan hat, kann man sagen,
dass die Elektrostatik in ihrem lehrreictisten
Teile sich mit der Untersuchung des dielek-
trischen Feldes befasst und dass die elektrische
Permeabilität die einzige Charakteristik ist, welche
sich in allen Formeln vorfindet. Absolute Nicht-
leiter giebt es nicht; d. h. wenn man annimmt,
dass der Raum zwischen zwei Platten eines
kugelförmigen Kondensators von dem besten
Isoliermaterial erfüllt ist, so beobachtet man,
dass die Spannungen und Drucke derFaraday-
schen Röhren, die durch ihn hindurchgehen, mit
der Zeit schwächer werden; als Mass dieser
Abschwächung oder, wie man sich ausdrückt,
Relaxation, dient der Zeitraum, der bis zur
Abschwächung auf den ijeten Teil des Anfangs-
wertes der Längsspannungen oder Seitendrucke
verstreicht; je grösser dieses Zeitintervall 7o ist,
welches man mit Relaxationszeit bezeichnet, um
so grösser ist die Isolationsfähigkeit der Sub-
stanz; bei Metallen ist es ausserordentlich klein.
Die im weiteren beschriebenen Versuche
zeigen, dass man, so klein auch die Leitfähig-
keit der besten Isolatoren sein mag, dieselbe
doch in der Elektrostatik in Rechnung ziehen
muss; wie man sich überzeugen wird, stellt sie
einen wirksameren Faktor dar, als die Permea-
bilität und spielt wohl bei allen in der Elektro-
statik beobachteten Reaktionen eine Rolle.
Bekannte Elementarthatsachen: Ein be-
weglicher dielektrischer Körper A (Fig. i), der
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I/o
Physikalische Zeitschrift. $• Jahrgang. No. 7.
sich in der Luft neben einem elektrischen Pole
befindet, wird von demselben angezogen. Diese
Anziehung lässt sich folgendermassen erklären:
Fig. I.
es sei D^ die Permeabilität des umgebenden
Mittels, in dem sich der elektrische Pol befindet,
und Z>2 die Permeabilität des daneben liegen-
den Körpers A; es sei ferner ab eine Fara-
daysche Röhre, welche durch das Dielektrikum
D-i hindurchgeht und im Punkte a ein- und in
/> austritt; die senkrechten Komponenten der
elektrischen Kräfte /^i und F^ auf den beiden
Seiten des Elementes [a) sind [P\ cos 6^) und
(•^2 cos (J2); die Normalspannungen der Röhren
75 (A-) und T^(!f) sind
Dx (/'i cos 61) - X und Z>2 (/"i cos dj) „ jt.
8
Nun ist aber
{F^cos6^)-^={^^{p, cos6x)\
so dass
T^N) = Z>, [Fl cos öiY ■ X,
TiiN) = A Q) [Fl cos 6Y ^ ^,
rz?2 — z>, 1 I
Wie man sieht, ist, wenn A > -^i, die Normal-
spannung im umgebenden Mittel grösser als die
im Körper A; der Spannungsüberschuss (Ti^x)
— Tnx,,)ds wirkt auf das Körperelement A
und zieht dasselbe nach aussen. Ausser den
angegebenen ponderomotorischen Kräften kom-
men noch Kräfte von den Tangentialkompo-
nenten /j(r) und /^2(7") hinzu, welche die Quer-
drucke Pi^AT) und PjC-V) erzeugen; du Fi(r) und
F2(r) auf beiden Seiten des Elementes t/s gleich
sind, so erhalten wir
J] {N) = yJi [Fl sin Si)^- g Jt ;
Pntr)= A (^1 sin (J,)^ g^<
wenn A>-^^i. so ist der Druck /2(rj grösser;
der Überschuss drückt auf das Medium und ver-
ringert die Druckwirkung desselben auf da.«
Körperelement A. Diese Verringerung des von
dem Medium auf den Körper A ausgeübten
Druckes ist gleich einer Kraft (i^{r) — PtOi ds,
welche auf das Körperelement ds in der Richtung
der äusseren Normale einwirkt; da diese Kraft
mit der Kraft ( 7] (A) — ^^(A')) zusammen wirkt,
so ist die Resultante {R) nach aussen gerichtet
und ihrer Summe gleich; sie wird durch die
Formel
+ [A — A] {Fi • sin dy)-
8
8
ausgedrückt; diese Formel, die auf elementarem
Wege abgeleitet ist, ist dieselbe wie die in der
Theorie der Elektrostriktion gegebene.')
Der Überschuss f^ der Normalspannungen
im Element b zieht dasselbe gleichfalls nach
aussen; die auf die entsprechenden Elementen
einwirkenden Kräfte streben danach, den Körper
I dem Pole zu nähern, während die in den Punkten /-
I wirkenden Kräfte bestrebt sind, ihn vom Pol
zu entfernen. Da aber die erstgenannten Kräfte
weniger divergent sind als die zweiten, so ge-
winnt ihre Resultante das Übergewicht und wird
der Körper angezogen. Im anderen Falle, wenn
A > -^2 . haben die Normalspannungen der
' inneren Röhren das Übergewicht; der Über-
I schuss (7'2(A-) — 71 (A)) wirkt auf die anstossen-
den Elemente des umgebenden Mittels, und der
Körper A erfährt Auftriebkräfte nach dem um-
gebenden Medium. Ebenso ist der Querdruck,
der durch die Tangentialkomponente {Fi sin 6\)
erzeugt wird, grösser und es entsteht als Resul-
tante ein auf ds wirkender Trieb von aussen
nach innen; die Resultante der Triebkräfte, die
auf die ganze Oberfläche einwirken, strebt da-
nach, den Körper vom Pole zu entfernen.
Wenn der Pol beweglich ist, so wird er im
ersten Falle, d. h. wenn A < A . nach dem
Körper A hin angezogen; die von dem Pole aus-
gehenden Röhren konvergieren nämlich nach
dem Körper A hin und die Resultante der Span-
nungen ist nach diesem hingerichtet; im anderen
I'alle divergieren die Röhren nach A mehr als
in den anderen Richtungen und entfernt sich
der Körper.
Ausser diesen beiden Thatsachen darf man
l) Emil Cohn, Das elektroinagnerische Feld. Lei|ijit;.
S. Hir/.c1. 1900, S. 93, Gl. 59.
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Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 7.
171
nicht ausser acht lassen, dass elektrische Kräfte
keine kontinuierlichen Rotationsbewegungen er-
zeugen können.
Mechanische Kräfte, die durch die
elektrische Leitfähigkeit der Isolatoren
hervorgerufen werden. Wir wollen uns
denken, dass das umgebende Mittel eine spezi-
fische Leitfähigkeit ^j besitzt und dass ebenso
die Leitfähigkeit des Isolators A gleich ^2 ist; die
Linie a6 (Fig. i) stellt die Stromröhre (Fara-
daysche Röhre) dar, welche bei dem Element a
eintritt und bei fi heraustritt. Wenn man im
folgenden annimmt, dass der Strom stationär
ist und dass sich auf die Isolatoren die Konti-
nuitätsgleichung i-i ^KN) = ^i fii.v) anwenden
lässt, so sehen wir, dass die Differenz der Nor-
malspannungen 7i(.v), 7i(.v), welche in den
Röhren auf beiden Seiten des Elementes a
herrschen, gleich
werden müsste, während er in Wirklichkeit unter
der Einwirkung der verschiedenen Leitfähig-
keiten des Körpers und des Mediums abge-
stossen wird. Die Bedingrungen ftir die Ab-
stossung sind erstens
, und femer, dass die Wirkung der Normalkom-
ponenten diejenige der Tangentialkomponenten
|. übertrifft; die geometrische Form des Körpers
und die relative Lage des Körpers A und des
Poles haben auf die Verwirklichung letzterer
I Bedingung Einfluss.
I Die erstgenannte Bedingung verlangt, dass
I die Leitfähigkeit i, des umgebenden Mittels
mehr
*Kf^
mal grös-ser als die der Sub-
■r T — \^^
/l(.V)— /20V)= |^^2
I 1)
wenn
ist T-nN) > Ti(tr)
und der Isolator A strebt danach, sich vom Pole
zu entfernen; im anderen Falle besteht ein Be-
streben nach Anziehung. Ausser der Reaktion
( T\(N) — TjcA)), die von der Normalkomponente
des Stromes abhängt, muss man die Reaktion
in Rechnung ziehen, die von der Tangential-
komponente herrührt; die Tangentialkompo-
nenten der elektrischen Kräfte I'\{r) und F-^cr)
sind gleich und die Tangentialströme sind
^1 Fi(T) und Xi FiiT).
Die Transversalspannungen betragen:
und
r,(7-)=A(^Kr)P-J^
Tnr)=I),{F(T)V-^x.
Ihre Differenz
( TuT) - T^(T)) = (A - A) {^\ {T)Y -J ^
hängt nicht von den Leitfähigkeiten ab und
kann bald zur Wirkung der Leitfähigkeiten mit
beitragen, bald auch sich dieser widersetzen;
wenn A ^ Ai so ist Tjct-) > T\^t)\ der Über-
schuss drückt auf das Mittel A. vermindert
den Druck desselben auf dem Körper A und
hat das Bestreben einer Annäherung an den
Pol zur Folge.
Der interessanteste Fall ist der, wenn Dj > A
und wenn der Körper infolge der rein elektro-
statischen Wirkung von dem Pole angezogen
i) Diese Zeitschr. 4, 711, 1903.
. stanz ist; wenn es sich z. B. um Paraffin in
' Luft handelt, so sehen wir, wenn wir Z>, = i,
j A = 2 setzen, dass die Leitfähigkeit der Luft
der Bedingung unterliegt i > 0,714 A2; damit
'. das Paraffin vom Pole abgestossen wird, muss
man noch die Wirkung der Tangentialkompo-
nenten der Ströme bekämpfen, so dass die Leit-
fähigkeit der Luft bedeutend grösser als die
des Paraffins sein muss.
Der zweite interessante Fall ist der Fall
zweier Isolatoren, deren Permeabilitäten ein-
ander sehr nahe kommen, z. 6. Paraffin in
i Naphta oder in Vaselinöl; dann ist der rein
elektrostatische Effekt fast gleich Null, so dass
nur noch die Leitfähigkeiten von Naphta und
■ Vaselinöl grösser als die des Paraffins sein
müssen, wenn eine Abstossung vom Pole aus
I stattfinden soll.
I Die auf den Pol einwirkenden Kräfte.
Wenn das den Pol umgebende Mittel besser
j leitend ist als der entgegen gehaltene Körper A,
so divergieren die Stromlinien in dem Mittel
! mehr nach dem Körper hin und entfernt sich
' der Pol.
Paraffin und Stearin in Naphta und
Vaselinöl. Die Naphta war nicht gereinigt;
' ich habe kaukasisches Beleuchtungskerosinöl an-
gewandt, in dem sich Kolophoniumstücke be-
enden; dann wurde seine Leitfähigkeit grösser
als die der Gefässwände, des Paraffins und des
Stearins. Wenn Vaselinöl frisch ist, so ist es
ein ausgezeichneter Isolator; solches war daher
für meine Versuche nicht geeignet und das von
mir benutzte Öl hatte zwei Jahre lang offen
dagestanden und war ziemlich gut leitend ge-
worden, so dass die Versuche damit gelangen.
Erster Versuch. Der cylindrische Paraf-
finblock P (Fig. 2) hängt an einem Faden C
und taucht in Kerosin; neben der Wand KL
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1/2
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
und neben dem Block C befindet sich der Pol,
welcher durch eine elektrische Maschine s ge-
laden wird; um den Draht vor der Influenz-
wirkung des Poles zu schützen, ist er von einem
elektrischen Stromes erklären; die Elementar-
thatsache der Divergenz der Blätter eines Elek-
troskopes muss nun durch die Reaktionen der
Stromlinien erklärt werden; ich habe dieselbe
B)
K
■■ J
—
—
-'/
a —
—
= :
--^
/
=^
(i>-
Fig. 2.
mit der Erde in Verbindung stehenden Metall-
cylinder AB umgeben. Wenn der Pol geladen
wird, so entfernt sich der Block vom Pole mehr
und mehr, wird bis auf 3 — 4 cm abgestossen
und gerät in Rotation, wie dies bei den Prof.
Quinckeschen Versuchen der Fall war, bei
denen der Rotationskörper zwischen die Platten
eines Kondensators, d. h. in ein gleichförmiges
Feld, gebracht wurde.
Derselbe Versuch glückt sehr gut mit einer
Stearinkerze; dieselbe ist am besten 15 — 20 cm
lang und wird vermittels eines Korkens in das
Kerosin getaucht; während des Ladens bewegt
sie sich vom Pole fort.
Zweiter Versuch. Eine Metallröhre A/
(Fig. 2), welche oben zugekorkt ist, um ein ge-
ringeres Gewicht zu haben, taucht an einem
feinen Metalldraht in das Kerosin; durch den
Metalldraht und vermittels einer Elektrisier-
maschine lässt er sich laden; man hangt die
Röhre neben der Wand oder neben einem
Paraffinblock auf, welcher in das Kerosin taucht;
in beiden Fällen entfernt er sich von den Wän-
den resp. von dem Blocke und wird nach der
freien Flüssigkeitsmasse bingetrieben. Wenn
man an Stelle des Cylinders 3f zwei elektro-
skopische Blätter A und B (Fig. 3) neben der
Wand QR aufhängt, so nehmen diese die in
der Figur dargestellten unsymmetrischen Stell-
ungen ein; Blatt A wird von der Wand abge-
stossen und stösst seinerseits Blatt B ab, so
dass die angegebenen Lagen erzwungen werden.
Bei diesen Versuchen ist die Permeabilität der
Wände 2 — 3 mal grösser als die der Flüssig-
keit, so dass die beobachteten Erscheinungen
sich entgegengesetzt verhalten, wie diejenigen,
die man in einem elektrostatischen Felde er-
halten würde; sie lassen sich nur aus dem Vor-
handensein des vorherrschenden Feldes des
/
F5g- 3-
Divergenz in einem elektrolytischen Felde her-
vorgerufen (diese Zeitschr. 4, 546, 1903).
Dritter Versuch. Die kontinuierliche
Translation und Rotation geladener Kör-
pler in einem Dielektrikum, Ein Stück der
Stearinkerze oder ein Pariffincylinder AB (Fig. 4'
war mit den Stopfen A versehen und schwamm
im Dielektrikum. Längs der Cylinder sind die
Stanniolblätter AB aufgeklebt, welche vermittels
der feinen Drähte AT mit den Leydener Flaschen
in Verbindung stehen; wenn man letztere lädt,
so sieht man, dass die Cylinder in Translation
geraten und dabei die Blätter nach vorn ge-
richtet sind. Da Stearin und Paraffin weniger
leitfähig sind als die Flüssigkeit, so divergieren
Fig. 4.
die Stromlinien nach den Cylindern hin und er-
geben nach den Banden AB hin eine Resultante.
Vierter Versuch. Zwei Paraffin- oder
Stearincylinder (Fig. 5) schwimmen senkrecht
im Dielektrikum; sie tragen an ihrer Oberfläche
Metallstreifen AB und CD, deren Ebenen zur
Ebene ihrer Achsen parallel liegen ; die Banden
stehen mit einer Leydener Flasche durch den
Querstab AC und den Draht Ä' in Verbindung;
wenn mau die Flasche lädt, so föngt das
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
U3
Cylindersysteni um den Draht A' herum zu
rotieren an; die Winkelgeschwindigkeit nimmt
mit dem Potential zu. Die Translations- und
Rotationsbewegungen erfolgen auf Kosten der
cylinder F {Fig. 6) hingen an einem geladenen
Pole und wurden von dem Pole abgestossen,
wenn der dazwischen liegende Raum durch
Radiumstrahlen ionisiert war; zu gleicher Zeit
drehen sich die Cylinder um den Draht, wie
bei den Prof. Graetzschen Versuchen, bei denen
dadurch, dass das Dielektrikum zwischen die
Kondensatorplatten gebracht und die Luft da-
F'K- 5-
Stromenergie; man sieht aber den Mechanismus
der Umwandlungen der Stromenergie in mecha-
nische Arbeit nicht recht ein.
Fünfter Versuch. Stücke von Kolopho-
nium, Glas, Hartgummi oder Paraffin (Fig, 2)
hängen an einem Faden und tauchen einem
geladenen Leiter gegenüber in VaselinÖl; wenn
die Leitfähigkeit des Vaselins kleiner ist als die-
jenige der eingetauchten Körper, so werden alle
an den Pol angezogen; wenn auch die Permea-
bilität des Paraffins sich sehr wenig von der
des Vaselins unterscheidet, so ist doch die An-
ziehung energisch und erklärt sich aus der Diffe-
renz der I^eitföhigkeiten.
Paraffin, Stearin und geladene Leiter
in durch Radium ionisierter Luft. Ge-
wöhnlich werden die elektrostatischen Reak-
tionen in Luft beobachtet, d. h. in einem Me-
dium, welches gleichzeitig zwei hervorragende
Eigenschaften besitzt, welche es von allen
anderen gebräuchlichen Körpern unterscheiden;
es besitzt nämlich die geringste Leitfähigkeit
und die geringste elektrische Permeabilität.
Diese Eigenschaften mussten auf die theore-
tischen Anschauungen ihren Einfiuss ausüben
und hierin liegt wohl der Grund daftir, dass
man in der Elektrostatik nur die Permeabili-
täten in Rechnung zieht, und die Leit&hig-
keiten beiseite lässt. Nach den Prof Quincke-
schen Versuchen haben Egon Schweidler,
Heydweiller und Graetz auf Grund einer
Hertzschen Arbeit die beobachteten Rotationen
mit der Differenz der Leitfähigkeiten der an-
einander stossenden Körper erklärt und die
Leitfähigkeit zum ersten Male in Rechnung ge-
zogen.
Sechster Versuch. Stearin- oder Paraffin-
&
Fig. 6.
zwischen mit Röntgenstrahlen beleuchtet wurde,
eine Rotation zustande kam.
SiebenterVersuch. Eine leichte Messing-
kugel A (Fig. 7) hing an einem Metalldraht
und stand mit einer Leydener Flasche neben
dem Paraffinblock P in Verbindung. Während
der Ladung entfernt sich die Kugel mehr und
mehr (bis auf 3 —4 cm) vom Blocke und gerät
zugleich, was zum ersten Male beobachtet wird,
in Rotation. Heinrich Hertz hat die ver-
langsamende Wirkung beobachtet, die eine Glas-
platte auf eine oszillierende Metallplatte ausübt,
während wir hier eine beschleunigende Wirkung
und daher eine Triebkraft haben. Der Ver-
such ist auch mit einem Stanniolblatt geglückt.
Die Glasplatte wirkte ganz anders; sie zog die
Kugel so an, dass die ionisierte Luft eine
kleinere Leitfähigkeit als das Glas und eine
grössere Leitfähigkeit als Paraffin besass.
Zusammenfassung. Es scheint, dass die
Elektrostatik als solche eine Fiktion ist; sie
muss umgearbeitet werden, und um sich den
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174
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
beschriebenen Erscheinungen anzupassen, muss
sie in ihre Formeln ausser den Permeabilitäten
auch noch die Leitfähigkeiten aufnehmen; die
Formeln der Elektrostriktion, nach denen die
auf ein isotropes Dielektrikum einwirkenden
Kräfte berechnet werden, versagen, wenn man
sie für unsere Versuche benutzen will.
Anmerkung i. Um den Versuch 6 in-
struktiver zu gestalten, benutzt man als ge-
ladenen Leiter den Knopf einer kleinen Ley-
dener Flasche; wenn man sie an das Radium
heranbringt, so beobachtet man eine Abstoss-
ung des hängenden Isolators. Bei der An-
njüierung an die entgegengesetzte Seite findet
eine Anziehung statt. Ich habe als Isolatoren
Cylinder aus Paraffin, Stearin und Hartgummi
angewandt; am besten verhielt sich letzterer,
der am stärksten abgestossen wurde.
Anmerkung 2. Ich habe mit zwei Radium-
stücken experimentiert, von denen das erste
25 mg und das andere 75 mg wog; nun hat
gerade ersteres die Luft besser ionisiert und
positivere Resultate ergeben, während das
andere nur eine für den Versuch ungenügende
Aktivität zeigte; vielleicht war der das Salz
bedeckende Glimmer zu dick.
Physikal. Lab. d. Akademie d. Wissenschaften
zu St. Petersburg.
(Aus dem Französischen Übersetzt von A. Gradenwitz.)
(Eingegangen 8. Januar I904.)
als Systeme von je einem Freiheitsgrade, und
legt speziell den Fall der induktiven Koppelung
der Diskussion zu Grunde. Im folgenden
soll die Theorie des direkt an einen
Flaschenkreis angeschlossenen Sende-
drahts entwickelt werden, unter Berück-
sichtigung der besonderen Eigenschaften, welche
den Sendedrähten eigentümlich sind. Indem
ich meine früher entwickelten Methoden auf ge-
koppelte Antennen ausdehne, komme ich einer
Aufforderung der Gesellschaft für drahtlose
Telegraphie nach.
Der geschlossene Primärkreis enthalte die
Kapazität Co und die Selbstinduktion Z«; beide
Grössen mögen zunächst in Centimetern, d. h.
Q in absoluten elektrostatischen, Lq in abso-
luten elektromagnetischen Einheiten gemessen
werden. Wir nehmen an, dass die Kapazität
ausschliesslich in den Flaschen, die Selbstinduk-
tion in dem ihre Belegungen verbindenden
Drahte ihren Sitz hat, so dass man den Pri-
märkreis nach den Gesetzen der quasistationären
Strömung behandeln kann. Die eine Flaschen-
belegung sei geerdet, an die andere sei direk-t
der geradlinige, vertikale Sendedraht ange-
schlossen. Derselbe sei auf den Primärkreis
abgestimmt, d. h. seine Länge / sei gleich
einem Viertel der Wellenlänge des ungekoppel-
ten Primärkreises:
4 / = ^ = 2* Y^o Lo
(1
Zur drahtlosen Telegraphie.
Von Max Abraham.
§ I. Das direkt gekoppelte Geber-
system.
Die Theorie des einfachen Mar conischen
Sendedrahtes habe ich in einer früheren Mit-
teilung ') entwickelt. Seitdem haben die Herren
F. Braun und A. Slaby Senderanordnungen
angegeben, bei denen die in einem Flaschen-
kreise aufgespeicherte Energie einem abge-
stimmten, direkt oder induktiv gekoppelten
Sendedraht zugeführt wird. Über die in einem
derartigen gekoppelten Gebersystem stattfin-
denden Schwingungsvorgänge hat, soweit mir
bekannt ist, zuerst Herr M. Wien klare Vor-
stellungen entwickelt.^) Er behandelt dabei
den primären Flaschenkreis, .sowie die Antenne
I) M. Abraham, diese Zeitschrift 8, 329, 1901.
2j M. Wien, Anu. <l. Thys. (4) 8, 686, 1902.
I § 2. Der Schwingungsvorgang bei Ver-
nachlässigung der Dämpfung.
; Wenn in einem schwingenden Systeme die
\ Dämpfung nicht so stark ist, dass sie merklich
die Frequenzen der Eigenschwingungen be-
I einfiusst, so ist es erlaubt, in erster An-
I näherung die Dämpfung bei der Ermit-
; telung der Eigenschwingungen zu ver-
' nachlässigen. Das soll hier geschehen. Wir
, ermitteln zunächst die Schwingungszahlen der
I Eigenschwingungen, und die zugehörige Ver-
I teilung von Strom und Spannung längs der
I Antenne, ohne auf die Energieverluste Rück-
I sieht zu nehmen. Erst nachträglich wird deren
I Einfluss auf den Schwingungsvorgang in Rech-
I nung gestellt werden.
j Die Spannung der mit dem Sendedrahte
I verbundenen Flaschenbelegung schwinge ge-
t mäss der Gleichung
yo ^ Ou ■ cos[- — ), (-
I WO r die zu ermittelnde Schwingungsdauer des
i gekoppelten Senders vorstellt. Die andere
j Flaschenbeleeung ist geerdet. Wird V^ elek-
I trostatisch, %, der Strom im Primärkrets, elek-
I tromagnetisch gemessen, so hat man
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
^7S
K,
L„ ei%
= o.
(3
c dt
[c = Lichtgeschwindigkeit im Ätlier.)
Hieraus folgt der primäre Wechselstrom
(^ = f T gesuchte Wellenlänge).
Aus der wechselnden Ladung der Flaschen
entspringt der Strom (elektromagnetisch ge-
messen)
Dieser Strom fliesst zum einen Teil im pri-
mären Kreise, zum anderen Teile strömt er in
den Sendedraht.
Der erste Teil wird durch (4), der zweite
mithin durch
. (2xt\(2xCo A \
^»■^«UA- X -'2VlJ (s
gegeben.
Die Verteilung von Strom {J) und Spannung
( V) längs der Antenne stellen wir auf Grund
früherer Untersuchungen durch die Formeln dar
koppelten Gebers mit der Schwingungszahl des
frei schwingenden Primärkreises , bezw. des frei
schwingenden Sendedrahtes zusammenfallen
kann.
Auch hier zeigt sich also die „Scheu vor
der Resonanz", die Herr M. Wien fiir ge-
koppelte Schwingrung^n von nur zwei Freiheits-
graden festgestellt hat.')
Aus der Koppelung des Primärkreises mit
der Antenne gewinnen wir zwei Gleichungen.
Einerseits muss die aus (7) sich ergebende
Spannung am unteren Antennenende {z = o)
gleich der durch (2) gegebenen Spannung der
Flaschenbelegung sein, an welche die Antenne
angeschlossen ist; dieses ergiebt
— -, cos X ==Öü.
(10
stn
l2Xt\
^ r )'
y=a- sinx[\ — j
o <2</
al ( z\ l2xf\
Dabei ist gesetzt:
jr =
2X1
(6
(7
(8
Vt = — ^. COS
(ry
(9
Wäre es möglich, die Wellenlänge X des
gekoppelten Gebers der Wellenlänge Jl« des
ungekoppelten Primärkreises gleich zu machen,
so hätte man nach Gl. (i) und (8) x = , mit-
hin am unteren Antennenende einen Spannungs-
knoten (r= o). Das ist aber unverträglich mit
der aus der Koppelung resultierenden Beding-
ung, dass die Spannung am unteren Antennen-
ende durch f,, gegeben wird. Wir schliessen,
dass keine der Schwingungszahlen des ge-
Andererseits muss der Strom am unteren
Antennenende, der aus (6) für z = o folgt, mit
dem durch Gl. (5) gegebenen identisch sein,
daher
. , f2xC(, X -^
as>nx^6o-( j- -^^^J <"
Es folgt durch Division der beiden Gleich-
ungen
(2xCn X
<?-•
2X Lq
Yc-
IX
2xCn
l 2X/\ C
0 -^o X / C
Wir setzen jetzt, zur Abkürzung
2x/ l
C ist die Kapazität der Antenne, mithin
deren auf die Längeneinheit berechnete Kapa-
zität, so dass der bei Drahtwellen gültigen Be-
ziehung
^ lz~ l \t
durch (6) und (7) Genüge geleistet wird.
Am oberen Antennenende {z = l) befindet
sich ein Stromknoten. Die Spannung ist da-
selbst
/a Zo
= , (vgl. Gl. i). (12
^0
(13
(Antennenkapazität, dividiert durch Flaschen-
kapazität, oder kurz „Kapazitätsverhältnis") und
erhalten, mit Rücksicht auf (8):
(14
tgx= »- _ . -
* ax
Diese transzendente Gleichung be-
stimmt die Schwingungszahlen des direkt
gekoppelten Gebers. Dieselbe findet sich
übrigens bereits bei Herrn G. Seibt, wenn
auch in etwas anderer Form 2) ; doch hat dieser
Autor es unterlassen, die fiir die drahtlose Tele-
graphie wichtigen Folgenmgen aus ihr zu
ziehen.
Man könnte die Wurzeln der transzendenten
Gleichung (14) auf graphischem Wege ermitteln.
Glücklicherweise sind aber in dem für die
Praxis interessantesten Falle die Wellenlängen
X , X" des gekoppelten Gebers nicht gar so
i) M. Wien, Ann. d. Phys. 61, 151, 1897.
2) G. Seibt, Inauguraldissertation. Berlin 1902. S. 30,
(il; 63.
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176
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
weit von der Wellenlänge /lo = 4 / des frei '
schwingenden Primärkreises entfernt, so dass i
man durch das nunmehr darzulegende Näher- \
ungsverfahren einen Überblick über den statt- ]
findenden Schwingungsvorgang gewinnt. ,
Wir schreiben die Gleichung (14) 1
(x^ '^—x'^) cot/g- X = ax.
X
Nach (12) ist ;rj =-• Wir setzen ferner:
2Jcl
+ 1;
(15
indem wir ^ als klein gegen betrachten, und
Quadrate sowie höhere Potenzen von g ver-
nachlässigen, erhalten wir:
cos X = — I, sin X == I, cotg x = — |,
mithin
[(jH-ir-(irj.i=«a+i).
Da a sich von der Ordnung g^ ergiebt,
müssen wir rechts ag streichen, ebenso wie
links g'. Es wird
g
-V:-
(i6
Es sind demnach für hinreichend kleines Kapa-
zitätsverhältnis («) die beiden kleinsten Wurzeln
der transzendenten Gleichung (14):
'-f+Kf. '"-f-K:-
(i6a
Die übrigen Wurzeln, welche den Ober-
schwingungen des gekoppelten Sendedrahtes
entsprechen, kommen für die drahtlose Tele-
graphie nicht in Betracht.
Es ist zweckmässig, an Stelle von x die
Schwingungszahl in 2X Sekunden («) einzu-
führen:
2X 2XC c
{17
Die Schwingungszahlen der beiden
langsamsten Eigenschwingungen des
direkt angeschlossenen Senders sind
' C I ,f C tt
n = - • X , n = - ■ X
(18
Dem arithmetischen Mittel dieser
beiden Schwingungszahlen:
n + n c /x + X \ c Jt
''« = - 2 ■ =/(■ -2 )=/• 2
(19
= j ■ -ro
2
2JCC
"■0
entspricht die Schwingungszahl des frei
schwingenden Primärkreises. Die halbe
Schwingungsdifferenz
n —ri' c -yfa c 1/
== 2- - l\ ^- l\ :
(20
C
2 ' ' 2 C(
ist um so kleiner, je kleiner die Anten-
nenkapazität C im Verhältnis zur pri-
mären Flaschenkapazität C^ ist. Hier-
durch findet das experimentelle Ergebnis des
Herrn Grafen Arco') seine theoretische Er-
klärung und Formulierung.
Aus den gefundenen Werten von x folgt
die den Eigenschwingungen des Gebers ent-
sprechende Verteilung von Strom und Spannung
im Sendedrahte.
E^ war cos x = — |, mithin, nach (101
und (16):
Wir wollen zur Abkürzung setzen:
Dann zeigen die Grössen
tt =" -r 0,, tj, a = — A) ^
nach (6) die den beiden Eigenschwingungen
entsprechenden Stromamplituden am unteren
Antennenende an {sin x war gleich 1 zu
setzen). Der durch Superposition der
beiden Schwingungen entstehende Strom
ist daselbst
% = o = Tj- [Ai' • sin [n't) — 6„" sin (n"i)]. (22
Für dieSpannung am oberen Antennen-
ende hingegen folgt aus (9) und (21)
1/ -^ • [- A/ cos (n't) + 60" cos {n t)], (23
' o
während die Spannung am unteren An-
tennenende, gemäss dem ursprünglichen An-
satz (2), durch
^0 = f>^ cos [n't) + A>" cos {n"t) (24
dargestellt wird; sie ist identisch mit der
Spannungsdifferenz der beiden Flaschenbeleg-
ungen.
Der Ausdruck für die Spannung der Antennen-
spitze (23) erscheint multipliziert mit f -< ^^''
Grösse, deren reziproker Wert nach (20) für die
Schwingungsdifferenz massgebend war. Je ge-
ringer die Schwingungsdifferenz, desto
grösser wird demnach die Spannungs-
multiplikation in der Antenne sein.
Für die Zwecke der drahtlosen Tele-
graphie kommt es nicht sowohl darauf
an, möglichst grosse Endspannungen
V/ zu erzielen, als möglichst grosse
Stromamplituden (22) am unteren Anten-
nenende, d. h. im Strombauche, Denn,
i) CfTAf Arco, E.T.Z. 84, 6, 1903.
f//:
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
177
wie ich früher gezeigt habe*), sind die Ampli-
tuden der vom Sender ausgehenden Wellen
einfach jener Stromamplitude proportional. Die
Antennenlänge geht nicht in den Aus-
druck der Wellenamplituden ein. Die
Verlängerung der wirksamen Länge des strom-
führenden Drahtes wird nämlich kompensiert
durch die Vergrösserung der Wellenlänge, da
die elektrische Feldstärke der Wellen der
zeitlichen Änderung der Stromstärke propor-
tional ist.
Bei einer und derselben Antenne geht nun
allerdings die Stromamplitude im Strombauche
der Spannungsamplitude im Spannungsbauche
parallel, wenigstens bei der hier diskutierten
Anordnung. Zieht man aber verschiedene An-
tennen in Betracht, so ist das nicht mehr
der Fall, doch kann man allgemein sagen:
Ks muss, um möglichst grosse Strom-
amplituden zu erzielen, die durch (21)
definierte Zahl rj möglichst gross ge-
macht werden. Vermehrung der An-
tennenkapazität, Verringerung der pri-
mären Selbstinduktion (bei konstant ge-
haltenem Xu = 2Jr V/oCii) verstärkt den
Strom in der Antenne, und wirkt — mit
den im nächsten Paragraphen zu be-
sprechenden Einschränkungen — günstig.
Ein ungedämpfter Resonator zerlegt die vom
Sender ausgehende Strahlung in die beiden
Partialwellen («', //'), wenn die Schwingungs-
differenz p nicht zu klein ist. Indessen wird
die Dämpfung der Senderschwingungen die Re-
sonanzkurven, der beiden Partialwellen abflachen,
bezw. zum Verschmelzen bringen, um so eher,
je kleiner v ist. Den gleichen Einfluss wird
eine Dämpfung des Resonators ausüben; die
in praxi verwandten Empfänger dürften, bei hin-
reichend geringer Schwingungsdifferenz, die
beiden Partialwellen wie eine einzige auf-
nehmen.
Alsdann ist eine Umformung der Formeln
(22) bis (24) angemessen, welche die beiden
Partialschwingungen zu einer einzigen, von der
Schwingungszahl «0 nnd von schwebender Am-
plitude verschmilzt. Dabei sind die Anfangs-
bedingungen zu berücksichtigen.
Beim Beginn des Schwingungsvorgangs
(/ = o) ist die Spannungsdifferenz der Flaschen-
belegungeii Vn gleich dem Funkenpotential B^.
Die Endspannung V, ist gleichfalls Bq, und der
ganze Geber ist stromlos. Letzterer Bedingung
haben wir bereits Rechnung getragen. Erstere
ergeben
A." i- a; = B,„ A." - a; == B, Y".
An Stelle der genauen Werte
l) M. Abraham, 1. c, diese Zeitschr. 8, 33t, 1901,
insbcs. Formel (6). *
welche dem angenommenen Anfangszustande
entsprechen, wollen wir
h'
do — Bo
setzen, mit einer approximativen, für geringe
Schwingungsdifferenzen gültigen Rechnung uns
begnügend. Dann wird
y{::==o)= Bor/ • sin {vt) ■ cos (not) (25
'—j^Vl
sin (vt) ■ sin (ftot) (26
Vo = />o cos (vt) cos (not). (27
Die Schwingungszahl («0 i" ^^ Sekun-
den) ist diejenige des Primärkreises vor
der Koppelung, bezw. diejenige des
Sendedrahts bei einfacherMarconi-Schal-
tung. Die Schwebungszahl (2v in 2X Sekun-
den) bestimmt sich aus (19, 20):
2V
«0
ir ' 1
(28
Zu Beginn des Vorganges befindet sich die
Energie im Primärkreise; im Verlaufe der
Schwebung geht sie in den Sendedraht über;
nach einer halben Schwebung, zur Zeit
2V «o4'a "8'«
(29
hat die ganze Energie den Primärkreis verlassen.
Dann würde sie wieder zurück pendeln, wenn
nicht durch Ausstrahlung ein gewisser Betrag
verloren gegangen wäre. Dieser soll jetzt be-
rechnet werden.
§ 3. Berücksichtigung der Strahlungs-
dämpfung.
Für die Bestimmung der vom Sender aus-
gestrahlten Energie ist die Vereinigung der
beiden Partialwellen in eine einzige, mit zeitlich
wechselnder Amplitude, am Platze. Denn es
superponieren sich zwar die Feldstärken der
beiden Partialwellen, aber nicht die ausge-
strahlten Energien. Vielmehr ist die Strahlung
dem Quadrate der resultierenden Feldstärke
proportional.
Die Stromamplitude im Strombauche ist,
nach (25)
A = B^rj ■ sin (vt). (30
Die mittlere sekundliche Strahlung
ergiebt sich aus meiner früheren Mitteilung ') zu
1) 1. c. S. 332. Formel (8a) und (9). Dort wurde die
Strahlung berechnet, die von der Antenne und ihrem elektro-
magnetischem Spiegelbilde zusammen in den leeren Raum
hinausgesaodt wird; hier reden wir nur von der im Halbraum
über der Erdoberfläche stattfindenden Strahlung, und haben
d.iher zu Formel (9) den Faktor '/s gesetzt.
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178
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
6 = - - • 2,44.
4
Das logarithmische Dekrement der
Strahlungsdämpfung habe ich für die Eigen-
schwingungen des Sendedrahtes durch exakte
Integration der Maxwellschen Gleichungen
berechnet. ')
Das Dekrement der Grundschwingung ist
zurechnenden Feldenergie, die zusammen mit
(31 I dem Ausdrucke (31) der Strahlung den richtigen
Wert (32) des Dämpfungsdekrementes ergeben
(auch für die Oberschwingungen ist die P'ormel
(33) für die Kapazität in diesem Sinne gültig);
hierin allein ist ihre Begründung zu suchen.
Die Schwingungsamplitude eines einfachen
Marconi-Senders würde infolge der Strahlungs-
2,44
/«
©
(32
(p = Radius des Antennenquerschnitts).
Diese Formeln dürfen wir auch auf die An-
tennen des gekoppelten Systems anwenden, da
die Stromverteilung, wenigstens für geringe
Schwingungsdifferenzen (21») nicht wesentlich
von der bei einfacher Marc oni -Schaltung statt-
findenden abweicht. Wir können die letzte
Formel mit der Antennenkapazität (C) in Ver-
bindung bringen.
Wie nämlich in der früheren Mitteilung ge-
zeigt wurdet, hat man, um zu dem richtigen
Werte (32) des Dämpfungsdekrementes zu ge-
langen, für die Selbstinduktion L der Antenne
an Stelle des bei quasistationärem Strom gültigen
Wertes hier
ZU setzen.
Die auf die Längeneinheit berechnete Selbst-
induktion ( j ist gleich der reziproken Kapa-
zität pro Längeneinheit, da die Geschwindigkeit
der längs des Drahtes forteilenden Wellen der
Lichtgeschwindigkeit gleich ist; man hat:
C_ l _ I
l ^ L~ 'lil\ (33
und kann daher (32) schreiben
0 = 2,44- ^- (34
Wenngleich die Formel (33) mit der aus der
Elektrostatik für einen Draht von der Länge
2 / (Antenne + Spiegelbild) abzuleitenden Kapa-
zität pro Längeneinheit übereinstimmt, so ist
es doch kaum angängig, sie durch elektrosta-
tische Betrachtungen zu stützen'); die Verteilung
der Ladung und die Beschaffenheit des Feldes
ist bei schnellen Schwingungen eine andere, als
bei statischer Ladung. Die Formel (33) führt
indessen zu Werten der dem Sendedrahte zu-
i) M. Abraham, Ann. d. Phys. 66, 457, 1898.
2) l c. S. 333. Dort wird mit L die Selbstinduktion von
Antenne -j- Spiegelbild bezeichnet.
3) Vergl. hierzu P. Drude, Ann. d. Phys. (4) U, 961,
1903. Die elektrostatische Kapazität ist grösser als C°, doch
ist der Unterschied fUr dünne Svndedrihtc nicht erheblich.
' dämpfung zur Zeit / auf den Bruchteil e * re-
I duziert werden. Beim gekoppelten Geber ist der
' Vorgang insofern ein anderer, als die Energie
; anfangs im Primärkreise steckt, und erst all-
j mählich dem Sendedraht zugeflihrt wird. Die
maximale, zur Zeit 7"= stattfindende
\ 2V
I Stromamplitude im Sendedrahte, die
I ohne Berücksichtigung der Dämpfung nach (30)
gleich 7)'o»/ wäre, wird durch die Ausstrah-
I -'S.
I lung auf den Bruchteil e *'* reduziert;
I denn es gelangt beim gekoppelten Geber, wo
die Energie im Mittel nur während der Hälfte
der Dauer T einer halben Schwebung in der
Antenne sich befindet, auch nur die halbe
Energie zur Ausstrahlung, so dass im Dämpf-
ungsfaktor - statt des bei einfacher Marconi-
Schaltung gültigen Wertes von ö zu setzen ist.
Es wird, nach (29), die maximale Strom-
amplitude {Am)
. 16 r ^,
A„, = B^t] • e
Führt man hier den Wert (34) von 0 ein, so
findet man, mit Rücksicht auf (21)
An.=BoTj-e ,/=g-2,44. (35
Dieser maximalen Stromamplitude ist die
maximale Wellenamplitude proportional. Man
erreicht daher, bei gegebenem Funkenpotential,
die grösste mit direkter Koppelung zu erzielende
Wellenamplitude, wenn man tj so wählt, dass
— /'i
t] -e em Maximum wird.
Dieses Maximum liegt, gemäss
dfj
{1
„.-■"wr'- (,-/„)
bei
I _ 8
/~ Jt- 2,44;
der entsprechende Wert von Am ist
A -^'»
fe
Nach (21) entspricht dem Optimum folgen-
des Verhältnis von primärer Selbstinduktion
und Antennenkapazität
(36
(3;
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
179
C
8 ^ (2.44)^
oder, wenn Z,o nach wie vor in cm, C aber in
Mikrofarad gemessen wird,
Zo = 6, 7 • lo» (T. (38
Wünscht man, mit einer gegebenen
Antenne von der Kapazität C (in Mikro-
farad), durch direkte Koppelung mit einem
Flaschenkreise die maximale Amplitude |
der auf den Empfänger fallenden Wellen
möglichst zu steigern, so hat man die pri-
märe Selbstinduktion der Gl. (38) ent-
sprechend zu wählen.
Das gefundene Optimum ist kein sehr scharf
ausgeprägtes; man findet eine Amplitudenver-
ringerung um höchstens 10 "0 gegen das Opti-
mum, wenn man Zo in den Grenzen annimmt
3- lo*- C<Zo<2 • io«C. (38a
Lässt man eine Verringerung um 18 \ zu,
so sind die Grenzen
2 • lo^ C< L^ < 2, 7 • 10« C. (38b
Bei Geberapparaten, die mit einem einzigen
Sendedrahte versehen sind, wird die Selbstin-
duktion sich kaum auf den dem Optimum ent-
sprechenden Wert (38) herabdrücken lassen.
Hier bleibt die unter Vernachlässigung der Aus-
strahlung gefundene Regel des vorigen Para-
graphen gültig, die möglichst geringe primäre
Selbstinduktion, bei gegebener Wellenlänge,
d. h. möglichst grosse primäre Kapazität ver-
langt.
Bei Verwendung von Käfigantennen hin-
gegen wird man darauf achten müssen, dass
nicht durch Vermehrung der primären Kapa-
zität über das Optimum hinaus die Strahlung
allzusehr gesteigert, und so die meiximale,
nach der Zeit einer halben Schwebung ein-
tretende Wellenamplitude geschwächt, statt
verstärkt wird.
Für Käfigantennen bleiben die vorstehen-
den Entwickelungen gültig; denn, wie Herr
P. Drude gezeigt hat'), ist eine Käfig-
antenne einer Einfachantenne von bestimmtem
Querschnittsradius äquivalent. ]
Auf sonstige Dämpfungsursachen ist keine l
Rücksicht genommen worden. Es kommt hier I
weniger der Funkenwiderstand, als der Kon- '
densatorverlust in Betracht. Es ist klar, dass \
diese Dämpfungen im Gegensatze zur Strahlungs-
dämpfung, für die Zwecke der drahtlosen Tele- ,
graphie unter allen Umständen als schädlich zu 1
betrachten, und bei einer rationellen Anordnung '
thpnlichst herabzudrücken sind.
Bei der Berechnung des Optimums ist an- '
genommen, dass man mit einem ziemlich stark
gedämpften Empfänger arbeitet, wie er gegen-
I) P. Drude, Ann. d. Phys. 11, 978—984, 190J. 1
wärtig in der Praxis verwandt wird, und dass
man möglichst grosse Tragweite zu erzielen
wünscht. Bei Verwendung schwach gedämpfter
Empfänger kann es unter Umständen zweck-
massig sein, die Schwebungsdauer T (Gl. 29)
durch Verkleinerung des Kapazitätsverhältnisses
a über das Optimum hinaus zu vergrössem, um
länger anhaltende Schwingungen auf Kosten
der erzielten Wellenamplitude herzustellen.
Eine erschöpfende Diskussion dieses Falles
würde auch auf der hier entwickelten Theorie
des direkt gekoppelten Gebers zu fussen, aber
ausserdem auf die Empfängerschaltung ein-
zugehen haben.
Göttingen, Februar 1904.
(Eingegangen iS. Februar 1904.)
Über den elektrodenlosen Ringstrotn.
Von E. Lecher.
In einer fi-üheren Arbeit *) berichtete ich,
dass es mir nicht gelang, den vonj. J. Thom-
son zuerst geschilderten elektrodenlosen
Ringstrom zu erhalten, wenn ich zwischen in-
duzierende Spule und die ausgepumpte Röhre
einen geschlitzten Stanniolschirm brachte, wel-
cher jede statische Influenz aufhob, ohne die
Induktionswirkung zu hindern. Ebenso w£U" es
mir unmöglich, mit induzierenden Ringen,
welche die ausgepumpte Röhre in weitem Bogen
umspannten, irgendeine Lichterscheinung zu
erlangen. Das schien auf eine bisher noch
nicht gehörig beachtete Nebenwirkung hinzu-
deuten. Als solche ergab sich Impedanz-
spannung am Anfang und Ende der induzieren-
den Spule.
Wenn eine von einer kräftigen Schwingung
durchflossene Spule eine ausgepumpte Glasröhre
umschliesst, giebt die Potentialdifferenz, welche
infolge der Impedanz zwischen der ersten und
letzten Drahtwindung entsteht, schon für sich
allein Anlass zu einer Lichterscheinung in der
Röhre. Die Frage, ob zu dieser Lichterscheinung
noch eine weitere wirkliche Induktionswirkung
komme, Hess ich offen.
Diesbezüglich habe ich nun mit Herrn
A. Steiner einige Versuche^) ausgeführt, deren
wichtigste mir folgende schienen:
Es sind knapp um die ausgepumpte Röhre
2 Ringe c und d gelegt, welche mit Anfang und
Ende der Spule verbunden sind, r bedeutet
den Stanniolschirm, s die aus 4 Windungen
bestehende Spule. Die Ringe c und d allein
i) Diese Zeitschr. 4, 33, 1902.
2)
2) Eine ausführliche Darstellung dieser Versuche glebt
A. Steiner in dem Sitzungsberichte der V. Akademie der
Wissenschaften in Wien. CXII. tia. Februar 1904.
Digitized by
Google
i8ü
Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 7.
erzeugen ein schwaches Leuchten, die Spule s
allein wirkt durch den Stanniolschirm gar nicht,
indes die ganze in nebenstehender Figur ge-
schilderte Anordnung einen schönen Thomson-
schen Ring giebt.
/
1
^
C
r
» .
T
ä'
\
1
\
\
V '
Lässt man die Ringe c und d weg und ver-
sucht durch einen eingeschmolzenen Platindraht
e das Gas mittels einer grossen Influenzmaschine
zu ionisierien, so tritt keine Lichterscheinung
auf. Es ist die kräftige und im richtigen Mo-
mente wechselnd einsetzende Ionisierung durch
rasche Impedanzentladung notwendig.
Darum versagt auch die Anordnung, wo
man ohne Stanniolschirm den Durchmesser s der
Spule bedeutend grösser wählt als den Durch-
messer des Vakuumgefässes.
Kompliziert wird aber die Erscheinung noch
durch die direkte magnetische Wirkung der
Spule, die jedenfalls auch einen wichtigen Anteil
an der Art der Lichterscheinung hat.
Man bringe eine 8 cm lange und 6 cm weite
Röhre in das homogene Feld eines starken
Elektromagneten; die Kraftlinien verlaufen pa-
rallel der Röhrenachse. Aussen umschliessen
die Glasröhre 2 Kupferringe in 2 cm Entfernung
voneinander; auf diese wird durch Leitungs-
drähte das Potential vom Anfang und Ende
des (weit entfernten) Schwingungskreises über-
tragen. Auf diese Weise ist dasselbe variable
elektrische Feld in der Röhre vorhanden, wel-
ches sonst im Vereine mit der Schwingung den
Ring hervorbrachte. Es werden hier die Be-
rührungsstellen des Glases mit den Kupfer-
ringen abwechselnd positiv und negativ geladen,
und die elektrostatischen Entladungen gehen
in das Innere der Röhre hinein und ionisieren
die Luft. Dadurch wird die Röhre rötlich
leuchtend; tritt nun der Elektromagnet in Tätig-
keit, so werden die elektrischen Ströme, die
gegen die Mitte hin- und zurückliefen, von den
konstanten magnetischen Kräften gegen den
Rand des Gefässes gedrängt, der axiale Teil
der Luft wird ganz dunkel, und längs des Glases
scheint eine intensivere Entladung stattzufinden,
welche der Form eines Rintres sehr nahe
kommt. Bedenkt man, dass für den Ringstrom
in seiner eigentlichen Gestalt die magnetische
Wirkung auf die elektrische Entladung in regel-
mässigen Phasen folgt, .so kann ein wohl abge-
grenzter Ring in dieser Weise auch ohne
Induktionswirkung nur durch magnetisch ab-
gelenkte Entladungen ganz gut zum Vorschein
kommen.
Der elektrodenlose Ringstrom J. J. Thom-
sons kommt also in folgender Weise zustande:
1 . Durch Impedanz entsteht zwischen Anfan:;
und Ende der Spule eine grosse hin- und her-
schwankende Potentialdifferenz; schon dadurch
wird neben der starken Ionisierung des Gase-^
ein Hin- und Herströmen der Elektrizität im
Vakuum bewirkt.
2. Diese Lichterscheinung wird durch die
magnetischen Kräfte der Spule gegen den Rand
hingedrängt.
3. Wahrscheinlich findet nun auch noch
eine weitere Steigerung des Lichtphänomens
durch die eigentlichen Induktionsströme statt,
welche aber nur in besonders stark ionisierten
Gasen auftreten können.
Dass letzteres eine notwendige Vorbedingung;,
zeigt auch die jüngst erschienene Arbeit von
Härden. ')
l) Diese Zeitschr. 5, 75, 1904.
(Eingegaogen 16. Februar 1904.'
Poincares Preisarbeit von 1889/90 und Gyldcns
Forschung über das Problena der drei Körper
in ihren Ergebnissen für die Astronomie.''
Von Hugo Buchholz.
Der Vortrag, welchen Herr Schwarzschild
auf der letzten Naturforscherversammlung in
Kassel über Himmelsmechanik gehalten hat.
giebt mir die V'eranlassung, sowohl um des ver-
storbenen Astronomen Hugo Gylden wie um
der wissenschaftlichen Wahrheit willen gegen
diese, von Herrn Schwarzschild vor einer
grossen Versammlung gegebene und dadurch
in weitesten Kreisen von neuem und mit Nach-
druck verbreitete Darstellung eines wissen-
schaftlichen Sachverhaltes aufzutreten.
Indem ich auf den in Frage stehenden Vor-
trag selbst verweise, führe ich hier, zwar ausser
dem Zusammenhang, den indes fiir sich deut-
lichen Satz ^) an, in dem Herrn Schwarzschilds
Darstellung ihren, übrigens auch sonst noch zum
Ausdruck gelangenden Gipfelpunkt findet: „Als
1) Historisch-kritische FrlUuteruDgen zu Herrn Schwar/-
schilds historischem Referat über Himmelsmechanik auf liei
Naturforächi.rversammlung in Kassel am 24. September 190.;
2) Den „Verhandlungen d. G. d. N. u. Ä. 75. Versamni-
lung zu Kassel, 20.— 26. September 1903" entnommen, S. tot
(Die S|ieriungeh rühren von mir her. —
s.
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Physikalische Zeilschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
181
man Ende der achtziger Jähre diesen Punkt er-
reicht hatte, war es in der That eine weit ver-
breitete Meinung, dass man ausser der schon
durch die klassische Himmelsmechanik im
wesentlichen erledigten praktischen Frage, nun
auch die ideale hinreichend beantwortet habe,
dass das Vielkörperproblem im Grunde gelöst
sei. Aber zum dritten Male hat die fort-
schreitende Wissenschaft ihr Verdikt
ausgesprochen. In dem Augenblick als man
(las Gebäude der klassischen Himmelsmechanik
mit der schimmernden Spitze des Stabilitäts-
beweises krönen wollte, zeigte sich ein klaffender
Riss in den Fundamenten. Poincare wies
1890 nach, dass die Reihen alter und neuer
Art, mit denen die Astronomen arbeiten,
in gewissem Grade sinnlos, weil divergent
sind etc." —
Gegen diese Behauptung Herrn Schwarz-
schilds, dass auf Grund von Poincares Beweis
die Inder Astronomie jetzt existierenden Me-
thoden— die Gyldensche einbegriffen — (denn
unter die Forschungen „Ende der achziger
Jahre" gehören bekanntlich in erster Linie die-
jenigen Gyld^ns) auf divergente und nicht
auf konvergente Entwickelungen führten, ist
die folgende Auseinandersetzung und Klar-
stellung gerichtet. Durch ein in Anbetracht
des Raumes hier nur kurzgefasstes Referat,
durch Litteraturbelege und Wiedergabe von
üyldens eigenen, am Schluss der von ihm
erlangten Resultate ausgesprochenen Worten
will ich zeigen, dass Gylden im Gegenteil
eine Methode hinterlassen hat, welche er-
möglicht, die Störungen für die grossen Planeten
- was das Wesentliche ist, - ebenso aber
auch diejenigen einer beträchtlichen Anzahl
kleiner Planeten, durch konvergente, und
keineswegs durch divergente Näherungen
zu berechnen. Ich will in Kürze darlegen,
wie Gylden im Jahre 1891 und 1802 die
länger schon von ihm besessenen Resultate
veröffentlichte, mit denen er hinausging und
einen positiven Fortschritt machte über die
für die Astronomie rein negativen Resultate
jener von Poincare unter besonderen Ver-
haltni-ssen durchgeführten Untersuchungen
seiner Preisarbeit vom Jahre 1890. Das ist die
Arbeit Poincares, die Herr Schwarzschild
vor der Versammlung deutscher Naturforscher
in Kassel als das „Verdikt" vom Jahre 1890
bezeichnet hat. —
Es sei betont, dass sich die folgende Klar-
stellung im übrigen nicht weiter gegen Herrn
.Schwarzschild richtet. Sie soll und kann
der Natur der Sache nach in erster Linie nur
eine Auseinandersetzung mit Gyldens alten
Gegnern sein, deren einer über die Theorie
des Verstorbenen ja auch unlängst wieder in
der schroffsten Weise absprach, indem er so-
gar vor weiterer Verwendung derselben
warnte'), zu dessen Referenten sich nun
Herr Schwarzschild auf der deutschen
Naturforscherversammlung gemacht hat.
Zunäch.st müssen zur Orientierung des Le-
sers einige historische Bemerkungen über die
zuvor erwähnten Hauptarbeiten Gyldens und
Poincares über das Problem der drei Körper
vorangehen. Denn diese Arbeiten waren Kon-
kurrenzarbeiten, oder hätten es doch sein sollen,
besser gesagt: Gyldens Arbeit richtete sich
gegen die im Hinblick auf die Astronomie
gänzlich negativen Resultate derjenigen Poin-
cares. Als Schüler Gyldens bin ich durch
häufigen Aufenthalt in Stockholm und meine
Studien mit den historischen Verhältnissen
ebensowohl, wie mit den wissenschaftlichen
Fragen genügend vertraut, um hierüber einen
Bericht geben und Herrn Schwarzschilds
historischem Referat über Himmelsmechanik
entgegensetzen zu können. Unter den
obwaltenden Umständen halte ich mich
zu einer solchen Klarstellung im Inter-
esse Gyldens für verpflichtet. —
Im Jahre 1889 wurde eine Arbeit Poincares
über das Problem der drei Körper durch den
offiziellen Preisrichter^) in Stockholm,
den Chef-Redakteur der Acta mathematica.
Mittag Leffler, mit dem von S. M. Oscar II,
König von Schweden gestifteten Preis von
zehntausend Kronen gekrönt. Diese Arbeit ist:
„Sur le Probleme des trois corps et les
equations de la dynamique par H. Poincare.
Memoire couronne du prix de S. M. le roi
Oscar II. le 21. janvier 1889. Avec des Notes
par l'auteur."
Die gekrönte Arbeit wurde in den Acta
mathematica vollständig gedruckt vom 29. April
1889 bis 13. November 1889 (wie die Seiten-
imprimata des Exemplares zeigen); ihre offizielle
Ausgabe wurde jedoch im letzten Moment
noch vermieden, nachdem sogar schon bro-
schiert.e Separate (so eines an Gylden) vom
Chef-Redakteur der Acta mathematica in Stock-
holm versandt worden waren. Denn man
ward erst jetzt, just nach Ablauf der zwölften
Stunde, auf einen Fehler in der Preisarbeit
aufmerksam, der sich nicht mehr durch Zusätze
nachträglich etwa berichtigen und noch
verbessern liess, sondern die Grundlagen der
gekrönten Arbeit derart berührte, dass er
ihre Ausgabe unmöglich machte.
Ij Man vergleiche cUus Vorwort /,u meiner Abhandluog:
H. Uuchhol/:, Die Gyldensche horistische Integrations-
methode des Problems der drei Körper und ihre Konvergenz.
' Nov» Acta, Abb. der Kaiserl. Leop. Carol. deutschen Akademie
I der Naturforscher Band 8i, Nr. 3, S. 139 bis 209.
I z] Dass Mittag I.effler allein — nicht aber auch
Weierstrass — die Verantwortung für die Entscheidung
des Preisgerichtes trägt, hat er selbst zugegeben, fcf. .\ct.i
, math. Tome XIII. Avant Propos pag. VII.)
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l82
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
An Stelle dieser Arbeit veröffentlichten die
Acta mathematlca — ein Jahr später —
eine zweite Arbeit Poincares von fast völlig
gleichem Titel, aber verändertem Inhalt.
Diese zweite Arbeit, welche die verfehlte
Preisarbeit ersetzen musste, ist:
„Sur le Probleme des trois corps et les equa-
tions de la dynamique par H. Poincare. Me-
moire couronne du prix de S. M. le roi Os-
car II. le 21. janvier 1889."
Ist gedruckt vom 28. April 1890 bis
21. Oktober 1890 (wie man wiederum aus den
Seitenimprimaten im Band XIII der Acta mäthe-
matica ersieht).
Während beide Arbeiten als Tome XIII
Nr. I und 2 der Acta mathematica gedruckt
wurden, gelangte nur die zweite Arbeit in
Band XIII der Acta mathematica, wie man im
Titelblatt liest, als das „Memoire couronne du
prix de S. M. le roi Oscar II. le 21. jan-
vier 1889" zur wirklichen Ausgabe!
Ein s einer Zeitvom„Redacteuren chef"
der Acta mathematica versandtes, bro-
schiertes Exemplar der ursprünglichen
Preis arbeit Poincares, das von mir persön-
licheingesehen wurde, dem auch dieoben
mitgeteilten Datum der Seitenimpri-
mate entnommen sind, befindet sich in
Sicherheit. — Hiermit vergleiche man die
Erklärungen Poincares in seiner „Intro-
tuktion" zur edierten — „Preisarbeit" Acta
mathematica Tome XIII pag. 5.
Diese zwei Preisarbeiten Poincares
waren es, die Gy 1 d 6 n zur Veröffentlichung seiner :
„Nouvelles recherches sur les series em-
ployees dans les th^ories des planstes. Acta
mathematica, Tome XV 1891; 65 und Tome
XVII 1892" veranlassten. Gylden nämlich,
der seine horistische Integrationsmethode
und in derselben ein Verfahren, die Störungen
für das System der grossen Planeten durch
konvergente Näherungen zu berechnen, zu
jener Zeit bereits besass, diese komplizierte
Methode indes in verständlicherem Zusammen-
hang erst in ihrer Anwendung auf die grossen
Planeten im dritten Bande seines Hauptwerkes:
„Traite analytique des orbites absolues des
huit planstes principales" mitzuteilen beabsich-
tigte, sah sich durch das Geschehene damals
schon zu ihrer Veröffentlichung gedrängt.
Anderenfalls hätte er ja stillschweigend darein
gewilligt, dass es bei den, nun zwar nicht
mehr unrichtigen, auch mathematisch recht
interessanten, jedoch im Hinblick auf die Astro-
nomie nur mehr gänzlich negativen Ergeb-
nissen der eilends verfassten, zweiten,
„gekrönten" Arbeit Poincares über das
Fundamentalproblem der Astronomie sein
Bewenden habe! —
Durch die zweite „Preisarbeit" Poin-
cares mit ihren astronomisch negativen Exgth-
nissen also wurde Gyldön zur Abfessung seines
prinzipiell bedeutsamsten, aber auch am schwer-
sten verständlich geschriebenen Werkes, den
„Nouvelles recherches" veranlasst. In-
dessen haben dieselben nicht verhin-
dert, dass durch jene „Krönung*' in weite-
sten Kreisen der Glaube verbreitet ward,
und, wie es scheint zum herrschenden
geworden ist: der grundlegenden, der
normierenden Erkenntnis auf dem Gebiet
des Problems der drei Körper sei der
verdiente Lorbeer bei dem internatio-
nalen Preis und Wettbewerb gereicht
worden. Dies die Geschichte der „Nou-
velles recherches." durch die Gylden der
natürlichen Entwickelung vorauseilte. Er schrieb
dies Werk ohne die astronomischen Beziehungen
der zu behandelnden Differentialgleichungen des
näheren anzudeuten, mit Weglassung schwierig-
ster Zwischenrechnungen und Bindeglieder der
Betrachtung, nur die mathematischen Hauptge-
sichtspunkte, unter häufiger unausgesprochener
Bezugnahme auf seine früheren grossen und
komplizierten Arbeiten in den Hauptumrissen
.skizzierend. Denn er hatte den astrono-
misch gänzlich negativen Ergebnissen
der zweiten „Preisarbeit" Poincares, wie
wir nun zeigen werden, ein positives
entgegenzusetzen, das für die Astrono-
mie wirklich verwertbar war. —
Soviel historisch über die wichtigste
und grösste Arbeit, die Poincarö über
das Problem d'er drei Körper verfasst
hatjdieHerrSchwarzschild vorder Versamm-
lung deutscher Naturforscher in Kassel als „Ver-
dikt" ausgab. Dass sie in Wahrheit kein
„Vere dictum" für die Astronomie ist, soll
jetzt bewiesen werden.
Bereits Herr Chai-lier hat auf der Natur-
forscherversammlung in Kassel gegen die Be-
hauptungen Herrn Schwarzschilds: Poin-
carö habe durch seine Preisarbeit vom Jahre 1890
das „Verdikt der Divergenz" über die von
den Astronomen gebräuchlichen Methoden be-
weisend ausgesprochen, kurzen und energischen
— allerdings nicht im Hinblick auf Gylden
begründeten — Widerspruch erhoben. Die
Worte ') des schwedischen Astronomen sind so
zutreffend, dass ich mir nicht versagen kann,
sie hier noch einmal anzuführen. Herr Char-
lier sagte: „Herr Schwarzschild behauptet,
Poincar^ habe bewiesen, da.ss die bekannte
Form 2A cos (nt + a) für die Koordinaten der
gestörten Körper nicht möglich sei: das ist
nicht richtig, Poincar^ hat so etwas nicht
i) Diese Zeitschr. 4, 79a, 1903. (Die Sperrungen rühren
von mir her).
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 7.
183
bewiesen, sondern sein Divergenzbeweis
macht ganz bestimmte Voraussetzungen
für die Form der Koeffizienten, dass nämlich
die Koeffizienten A nach Potenzen der Masse
entwickelt sind; in diesem Falle, hat er be-
wiesen, ist die Lösung nicht möglich. Aber
es ist nicht unmöglich, dass die wahre
Lösung des Problems der drei Körper doch
von dieser Form sein kann. — In diesem Zu-
sammenhang möchte ich auch auf einen anderen
Punkt aufmerksam machen. Herr Schwarz-
schild erwähnt eine Äusserung von Poincare,
die ich sehr unglücklich finde, nämlich die
Reihen der Störungstheorie seien halbkonver-
gent etc." —
Nach den zuvor gemachten historischen
Bemerkungen wird es verständlich sein, wie
Poincarö zu „seinem Divergenzbeweis
unter ganz bestimmten Voraussetzungen",
wie Herr Charlier denselben so richtig be-
zeichnet hat, gelangte : derselbe ist in Wahr-
heit nichts anderes als das „Verdikt"
über die eigene verfehlte Preisarbeit
vom Jahr zuvor! —
Dagegen hat Gylden in den Nouvelles
recherches eine Methode hinterlassen, welche
in der That die Störungen im System der grossen
Planeten durch konvergente Näherungen be-
rechnen lässt. Indem hinsichtlich des Details
auf dieses, Gyldöns prinzipiell bedeutsamstes
Werk verwiesen werden muss, soll über die
wesentlichsten Punkte, zwar in grösster Kürze,
doch einiges hier referiert werden. Den sich für
das Detail Interessierenden verweise ich vor allem
auf Gyldens eigene Werke, ferner noch auf
die über Gyldens Theorie in den letzten Jahren
von mir verfassten Abhandlungen.')
Der grundverschiedene Standpunkt, wel-
chen Gyldöns Forschung und Poincarös
„Preisarbeit" zum Problem der drei Körper
einnehmen, wird am treffendsten durch die folgen-
den Worte Gyldens in den Nouvelles recher-
ches charakterisiert, die uns schon darauf hin-
weisen, dass Gylden astronomisch über das
i)H. Buchholz, Untersuchung der Bewegung vom
Typus % im Problem der drei Körper und der Hildm-Lttcke
im System der kleinen Planeten auf Grund der G y 1 d £ n sehen
Störungstheorie. Erster Teil. Denkschriften der math.-nalurw.
Klasse der Akademie der Wissenschaften in Wien, Band 72,
S. 310—473; H. Buchholz, Die Gyldensche horistische
Integrationsmethode des Problems der drei Körper und ihre
Konvergenz. Not» Acta, Abh. der Kaiserl. Leop. Carol.
deutschen Akademie der Naturforscher Band 81 , Nr. 3,
S. 129 bis 206; dass die in dieser Abhandlung ge-
machten kurzen Mitteilungen über den Radius-
vektor durch Gyldens eigene Darstellung in den
Nouvelles Recherches zu ersetzen sind, darauf
habe ich inzwischen selbst hingewiesen. H. Buch-
liolz, Fortgesetzte Untersuchung der Bewegung vom Typus
2/3 im Problem der drei Körper auf Grund der GyldJn-
schen Stömngstheorie. Von der Akademie zum Druck bereits
angenommen wird im 76. Bande der Wiener Denkschriften er-
scheinen. Man vergleiche speziell die Einleitung
/u dieser Abhandlung.
Ergebnis der zweiten Preisarbeit hinausgeht.
— Auf S. 275 der Nouvelles recherches sagt
Gylden: „Bedenkt man, dass ein einzelner
Koeffizient x», der durch die Gleichung ge-
geben ist:
7»
X» = - - - - -
4
sein Zeichen ändert, ohne durch die Nullstelle
oder durch Unendlich zu gehen, falls obige
Gleichung gleiche Wurzeln hat, und beachtet
ferner, dass es eine unendliche Anzahl negativer
^»- Werte giebt, welche nahezu der Bedingung
gleicher Wurzeln entsprechen und diese Beding-
ung streng erfüllen würden, wenn die willkürliche
Konstante x nur eine äusserst kleine Änderung
erführe, so ergiebt sich der Schluss, dass die
verschiedenen x, keine eindeutigen Funktionen
der Integrationskonstanten sind. Dies Resultat
kann man mit anderen Worten auch so aus-
drücken, dass eine unendliche Anzahl von
Xn nicht nach Potenzen von ^x entwickelt
werden kann, wie klein der Zuwachs von x«
auch immer sei. Das steht im Einklang
mit dem Theorem, welches die Wissenschaft
Poincarös Genie verdankt, das der grosse
Mathematiker so ausdrückt: „Das Problem der
drei Körper lässt keine anderen eindeutigen
Integrale zu, als diejenigen der lebendigen
Kraft und der Flächen." Nichtsdestoweniger
kann man, wenn die arbiträren Konstanten
bestimmt sind und geeignete Werte haben,
— abgesehen von dem höchst seltenen, so-
genannten assymptotischen Fall — eine nume-
rische Lösung erhalten, welche die Koordi-
naten eines Planeten durch gleichförmig kon-
vergente trigonometrische Reihen ausdrückt
. . . und man kann hieraus (d. h. aus den auf
S. 276 und zuvor gemachten Darlegungen)
schliessen, dass man den Grad der Annäherung
so weit treiben kann wie man will, derart,
dass der vernachlässigte Rest kleiner als eine
gegebene Grösse wird." —
Zunächst ist offenbar die Grundvoraus-
setzung, wenn man durch approximative Inte-
gration der Gyl denschen Differentialgleich-
ungen zu konvergenten Näherungen gelangen
will, die, dass die Koeffizienten der rechten
Seiten der zu integrierenden Differentialgleich-
ungen, die bei Anwendung auf einen beliebigen
Fall in periodischen Aggregaten bestehen, selbst
eine konvergente Folge bilden. Das aber
setzt eine Entwickelung der Derivierten der
Störungsfunktion in konvergenter Form vor-
aus. Bekanntlich ist aber bewiesen, da.ss
schon Leverriers Entwickelung der Störungs-
funktion, erst recht diejenige Gyldens, für
Werte der Exzentrizität bis ca. ^'lOi also für
die grossen Planeten, (und ebenso für eine
beträchtliche Anzahl der kleinen Planeten), in
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i84
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
der That konvergent ist, indem auch für 1
Merkur, dessen Exzentrizität ^;'io um ein ge-
ringes übersteigt, die Konvergenz der Entwicke- I
lung gewahrt bleibt. Die erste Grundvoraus-
setzung, um überhaupt ein Integrationsver- '
fahren einleiten zu können, das, wenn selbst ,
konvergent, nicht doch, — infolge einer diver- j
genten Entwickelung der zu integrierenden
Differentialgleichung — auf divergente Entwicke- \
lungen führt, ist also bei Gylden erfüllt. —
Was nun die Integration der Differential- '
gleichungen, zunächst diejenige des Radius- ,
vektor betrifft, so muss ich hinsichtlich des '
mathematischen Details, wie gesagt, hier selbst-
verständlich auf Gyldens Nouvelles recherches '
verweisen, bezüglich des Radiusvektor ausser
auf § I bis 4, besonders auf § 7. Trotzdem
will ich hier aus Gyldens Orbites absolues
(vgl. S. 33, 497 und 555), aus den Hilfstafeln
(vgl. S. VIII) und aus den Nouvelles recherches
{vgl. S. 7 etc., S. 199 etc.) ein kurzgefasstes
Resume zusammenstellen, derart dass ich in
diesem Falle (des Radiusvektor) ausschliess-
lich Gyldens eigene Worte wiedergebe,
die wenigstens einigermassen zeigen werden,
wie Gylden für den Radiusvektor in der
That zu konvergenten Entwickelungen gelangt.
Dem Einzelnen bleibt es hierbei überlassen,
sich über die Richtigkeit von Gyldens Resul-
taten selbst zu orientieren.
Gylden sagt: „Die Differentialgleichung
zweiter Ordnung, deren Integration den Radius-
vektor ergiebt, ist äusserst kompliziert, wenig-
stens wenn man die Glieder höheren als des
ersten Grades nicht vernachlässigt. Doch ist
es nicht gestattet, die Glieder höheren Grades
einfach fortzulassen, um so die vorliegende
Gleichung auf eine lineare Differentialgleichung
zurückzuführen; man muss im Gegenteil gleich
von vornherein gewisse Glieder dritten Grades
mitnehmen, denn sonst kann das Inte-
grationsresultat in divergenter Form auf-
treten."
„Wenn man nämlich die successiven Nähe-
rungen mit der Integration einer linearen Dif-
ferentialgleichung, oder, was auf dasselbe hin-
ausläuft:, eines Systems linearer Differential-
gleichungen beginnt, so wird man nicht immer
zu befriedigenden Resultaten gelangen. Und
auch wenn man, vom Integrationsresültat eines
solchen Systems ausgehend, die successiven
Näherungen in konsequenter Weise fortsetzt,
so wird man früher oder später doch auf di-
vergente Entwickelungen verfallen. Hin-
gegen ist es anders, wenn man mit der
Integration eines Systems von Gleichungen be-
ginnt, deren jede vom dritten Grad ist; dann
kann man — von gewissen Ausnahmefällen ab-
gesehen — diese Gleichungen auf solche von
linearer und horistischer Form transfor-
mieren, durch deren Integration man zu dem '
wirklichen Approximationsresultat ge-
langt. Und wenn man einmal im Besitz eines
solchen Resultates ist, so wird man durch
successives Weitergehen die Ausdrücke der ge-
suchten Grössen mit einem beliebig grossen
Grad von Genauigkeit erlangen."
„Werden die Koeffizienten der „diaste-
matischen Ungleichheiten" mit i',- und die
„diastematischen Koeffizienten" mit «/be-
zeichnet, und seinen A,- und 0,-, die diesen Un-
gleichheiten zugehörigen „linearen Integra-
tionsdivisoren", Hdie .,horistische Funk-
tion", so hat man auch:
ö, H- /?, + ft // • ' A,- -f Ä -f Ä H
Hier sind die y,, Bi, Ö/ sowie ßi und 1^
jedenfalls Grössen, die mit der störenden Masse
verschwinden, die Xi hingegen sind von dieser
Masse wesentlich unabhängig, können aber
nichtsdestoweniger so kleine Werte erhalten,
dass sie mit A und ß^ vergleichbar werden.
Die horistische Funktion ist nun zunächst ,
gegeben durch die Formel:
//=.;, (x2 + x,'^ + x,2-f . . .) j
wo indessen x nicht als durch die obige Formel j
gegeben gedacht wird, sondern als eine Inte-
grationskonstante aufgefasst werden soll. Mit
Rücksicht auf die vorstehenden Formeln kann
der Ausdruck, welcher zur Bestimmung der
horistischen Funktion dienen soll, auch wie
folgt geschrieben werden (den vollständigeren
Ausdruck vgl. N. R. § 8, i):
2//=x2-|-
7i'
(ö, + ft + A w-
"^(öj +ß>'+ß~,^P ^
+
rä +
(^, + ^1 + ß, H)' {h + ßx + ß^ HP
Die Funktion H ist ihrer Natur nach eine
endliche und stets positive Grösse, vorausgesetzt
jedoch, dass die Reihen, durch die sie ursprüng-
lich gegeben wurde, konvergieren. Aus der
zuletzt abgeleiteten Gleichung findet man in-
dessen immer einen endlichen, reellen und po-
sitiven Wert und demzufolge schliesst man um-
gekehrt auf die Konvergenz der zuerst ange
führten Reihen. Dass es immer eine reelle
und positive Wurzel der betreffenden Gleichung
giebt, habe ich an verschiedenen Stellen dar-
gethan (N. R. § 7, 2; O. A. 34); man übersieht
übrigens unmittelbar, dass es sich so verhalten
muss, wenn man die unendlichen Reihen, aus
denen die Gleichung zusammengesetzt ist, an
beliebigen, aber hinlänglich entfernten .Stellen
abbricht. Es entsteht nämlich alsdann eine
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
I8S
endliche algebraische Gleichung ungraden Grades,
aus welcher immer ein reeller und positiver
Wert der Grösse /T hervorgehen muss. Zugleich
ist aber ersichtlich, dass die Maximalwerte der
Koeffizienten x,- und ki durch die Ausdrücke:
gegeben sind. Da wir nun vorausgesetzt haben,
dass sowohl die v,- als auch die Bi wie Glieder
von Potenzreihen abnehmen, so folgt aus den
angesetzten Ausdrücken, dass auch die Folgen
der Xi und der ki wie solche Glieder abnehmen*.
Es folgt hieraus, dass die Xj^ und die kp- früher
oder später so klein werden, dass man sie bei
der Ermittelung des Wertes der Funktion H
vernachlässigen darf. Man schliesst übrigens
aus dem Gesag^ten, dass die unendlichen Reihen
der X,- und ki konvergent sind*."
„*Diese Schlussfolgerung, die, wie man be-
merkt, nicht ganz allgemein gültig ist, beschränkt
sich wie folgt:
Fassen wir nochmals die Gleichung fiir den
Radiusvektor (O. A. S. 33) ins Auge und sei:
Setzen wir ferner voraus, dass die Reihe:
70 + 7i + 72 + • • •
konvergent sei für alle Werte von « zwischen
€ = o und einer oberen Grenze e = «0 und neh-
men an, dass Bf> kleiner sei als die Einheit; dann
kann man annehmen, dass die Koeffizienten
Ph immer wachsen, derart dass:
/»
21^^
ist.
pa -^ ^ p.
Man schliesst daraus, dass die Reihe:
konvergent ist, vorausgesetzt nur, dass:
ist, eine Bedingung, die indes in der
Theorie der grossen Planeten erfüllt ist.
In der That ist der Modul e eine Grösse der
zweiten Ordnung bezüglich der diastematischen
und anastematischen Koeffizienten, unddeshalb
hat man in der Theorie derHauptplaneten
immer einen Wert von«'/j, der klein genug
ist, um die Konvergenz der kritischen
Glieder zu verbürgen, die im zweiten
Glied der Gleichung für den Radius-
vektor auftreten." —
Diese kurzen Litteraturnachweise werden an
dieser Stelle genügen, um zu bekräftigen, dass
Gyld^n die Differentialgleichung für den Radius-
vektor in der That in einer Weise behandelt,
die auf konvergente Näherungen führt, dass
es eine sachlich nicht begründete Behaup-
tung ist: Poincare habe durch .seine Preis-
arbeit vom Jahre 1890 das „Verdikt" der
Divergenz auch über Gyld^ns Forschung
ausgesprochen.
Was die Integration der Differential-
gleichung für die Zeitreduktion betrifft,
so habe ich die fundamentalen Unter-
suchungen des § 6 der Gyld^nschen
Nouvelles recherches, (die zuerst nach-
geprüft zu haben, wie schon früher von
mir erwähnt, das Verdienst Herrn Back-
lunds ist), in vollem Zusammenhang
unter genauer Rekonstruktion aller von
Gylden fortgelassenen komplizierten
Zwischenrechnungen aus der Theorie der
elliptischen Funktionen in Band 83 der
Nova Acta veröffentlicht. Dieselben er-
wiesen sich als vollständig richtig.
Gylden beschliesst seine Untersuchung mit
den Worten (vgl. N. R. S. 199):
„Die vorstehend ausgeführten Transforma-
tionen haben in der Schlussgleichung zu einigen
Gliedern besonderer Art geführt, nämlich
zu Gliedern, die weder mit einer trigonome-
trischen Funktion der unabhängigen Variabein
multipliziert sind, noch mit irgend einer
' anderen Funktion dieser Variabein, sondern
I die sich vielmehr aus zwei Faktoren zusam-
! mensetzen, von denen der eine eine Funk*
i tion der konstanten Koeffizienten ist, die im
I Ausdruck von y enthalten sind, der andere eine
' Funktion von y und der ersten Derivierten.
, Diese Glieder — ich nenne sie Glieder mit
horistischem Faktor, oder kurz horisti-
I sehe Glieder (op/örixo« beg^renzend) — sind in
der Theorie der Bewegung der Himmels-
körper, wie leicht ersichtlich ist, von
allergrösster Wichtigkeit. Denn das Vor-
handensein dieser Glieder macht die
Lösung der Differentialgleichung konver-
gent und bezüglich der numerischen Re-
sultate begrenzt, während der Integra-
tionsprozess ohne Rücksicht auf diese
Glieder auf ein divergentes Resultat
führen könnte." —
Somit glaube ich bewiesen zu haben, dass
die von Herrn Schwarzschild vertretene Mei-
nung, Poincare habe mit jener zweiten „Preis-
arbeit" — vom Jahre 1890 — das „Verdikt" der
Divergenz auch über die Gyld^nsche Theorie
gesprochen, einer Revision dringend bedürftig
ist. Jedenfalls scheint es mir fiir Herrn Schwarz-
schild eine Pflicht zu sein, dass er, falls er
seine in Kassel ausgesprochene Ansicht aufrecht
halten wollte, den mathematischen Nachweis
von der Unrichtigkeit oder Unzulänglichkeit der
I Gyldenschen Nouvelles recherches in strikter
I Form erbringt. So allgemein gehaltene Er-
I widerungen, wie er sie auf der Naturforscher-
I Versammlung in Kassel Herrn Charlier gab:
' „dass diese Reiben aber auch ohne JEntwicke-
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186
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
lung der Koeffizienten nach der Masse allgemein
konvergieren sollten, halte ich für aus-
geschlossen, da sie unmöglich alle beim
Dreikörperproblem wirklich auftretenden Bahn-
formen darstellen können", scheinen mir
nicht ausreichend, dem von ihm vertretenen
harten Urteil als Stütze zu dienen. —
Inwieweit man Gyld^ns Methode als eine
„Lösung" des Störungsproblems zu betrachten
hat, fiir welches ausser den schon bekannten
weitere Integrale algebraischer Form nicht
existieren, darüber mögen die Mathematiker
auf Grund eingehenden Studiums von Gyldens
Theorie sich selbst ihr Urteil bilden. —
Halle a. S., im Februar 1904.
(Eingegangen so. Februar 1904.)
VORTRAGE UND REDEN.
über die Aufgaben und die Zukunft der
philosophischen Fakultät
Von F. Kl ein.')
Jahrzehnte hindurch durften wir uns an der
Universität auf dem Boden gesicherter Tradition
der Freude stiller Einzelarbeit hingeben. Aber
die fortschreitende Zeit hat die Bedingungen,
auf denen diese Thätigkeit ruhte, nachgerade
vielfach geändert und Fragen der Neuordnung
sind in den Vordergrund getreten. Es geschah
dies zunächst allmählich, und es ist bei der
abstrakten Art unserer gewohnten Thätigkeit
Tiur natürlich, dass die immer stärker ein-
setzende Bewegung in Universitätskreisen zu-
nächst nur teilweise Beachtung fand. Da kam
die Wende des Jahrhunderts und brachte zwei
Ereignisse, so durchgreifend und vielfach über-
raschend, dass auch der sonst Gleichgültige
aufmerkte. Das eine Ereignis ist die Erteilung
des Promotionsrechtes und anderer früher den
Universitäten ausschliesslich vorbehaltener Ehren
an die Technischen Hochschulen, das andere die
weitgehende Durchbrechung des Monopols der
humanistischen Gymnasien bei der Immatriku-
lation unserer Studenten. Die lateinlosen Ober-
realschüler sind jetzt nicht nur bei allen Dis-
ziplinen der philosophischen Fakultät, sondern
auch bei der juristischen Fakultät als vollimma-
trikulierte Studierende zugelassen; den Real-
gymnasiasten aber sind darüber hinaus die lang
umstrittenen Pforten der medizinischen Fakul-
tät geöffnet! In Universitätskreisen empfindet
man diese Änderungen der Zulassungsbe-
dingungen, weil sie uns täglich entgegentreten
und allerlei Schwierigkeiten zur Folge haben,
besonders lebhaft. Trotzdem meine ich nicht
zu irren, wenn ich die Gleichstellung der Tech-
nischen Hochschulen mit den Universitäten als
die für unsere Korporation noch wesentlichere
Massregel bezeichne. Denn das Ende der hier-
mit eingeleiteten Entwickelung ist gar nicht ab-
: zusehen. Einerseits treten an die Seite der
Technischen Hochschulen immer neue höhere
Bildungsanstalten, welche auf ihrem Gebiete
] dieselbe Selbständigkeit beanspruchen oder bald
I beanspruchen werden, wie jene, — ich erinnere
I nur an die Handelshochschulen — , anderer-
j seits aber bilden sich Organisationen, welche
I ausserhalb der Universität eine Weiterführung
I der auf der Universität etworbenen Fachbil-
1 düng bezwecken; es genüge, an die Akade-
! demien für praktische Medizin zu erinnern,
I deren Gründung und Organisation eben die
I Öffentlichkeit beschäftigt.
j Die Frage, wie sich die Universität zu all
I diesen Neuordnungen innerlich stellen soll, tritt
I unausweichlich in den Vordergrund und wird
j alle ihre Glieder in den nächsten Jahren viel-
fach beschäftigen. Ich werde hier dies Thema
nicht in seiner Allgemeinheit behandeln, weil
es zu weit führen würde und manches, was ich
dann auszusprechen hätte, von anderer Seite
neuerdings ohnehin vortrefflich gesagt ist')
Vielmehr bitte ich Sie, hier die besonderen
Fragen darlegen und erläutern zu dürfen, <Ue
uns infolge der angedeuteten allgemeinen
Verhältnisse innerhalb der philosophischen Fa-
kultät beschäftigen. Dabei rechne ich trotz
der engeren Umgrenzung des Themas auf Ihre
volle Teilnahme, — handelt es sich doch bei den
Gegensätzen, die uns im engeren Kreise be-
wegen, schliesslich immer um die Frage nach
der allgemeinen Aufgabe der Universität
als so 1 eher 1 Und auch die Voranstellung
unserer besonderen Göttinger Verhältnisse be-
deutet keine eigentliche Einschränkung, sondern
nur die Belebung eines allgemeinen Gedanken-
ganges durch individuelle Momente. Meinen
Fakultätsgenossen aber, auch denjenigen, die
durchaus anderer Ansicht sind als ich, wird es
l) Sachlicher Teil der zur Feier des Geburtstages Seiner
Majestät des Kaisers und Königs am ay. Januar 1904 im Namen
der Georg-August-Universität gehaltenen Re<le.
l) Vgl. Waldeyer, Ober Aufgaben und Stellung unserer
Universitäten seit der Nengittndung des Deutschen Reich»i
Berlin, Okt. 1898; Bernheim, die gefährdete Stellung unserer
deutschen Universitäten, Greifswald, Mai 1899; Schanz, die
neue Universität und die neue Mittelschule, WSrzbnrg, Mai
1902; V. Escherich, Reformfragen unserer Universitäten, Wien,
Okt. 1903. Vergl. auch F. Klein, Universität und Techni-
sche Hochschule, Dtlsseldorf, Sept. 1898 (Vortrag vor der
Naturforscherveisammlung).
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
187
vielleicht nicht unerwünscht sein, dass ich den
Standpunkt, den ich als Mitglied der mathe-
matisch - naturwissenschaftlichen Sparte den
schwebenden Fragen gegenüber vertrete'), im
Zusammenhange darlege und begründe.
Die Zugehörigkeit zur Sparte hat im vor-
liegenden Falle ja in der That eine wesentliche
Bedeutung: die mathematisch-naturwissenschaft-
liche Abteilung der Fakultät erscheint von der
modernen Entwickelung viel unmittelbarer be-
troffen als die philologisch-historische. Zunächst,
wenn Sie wollen, im passiven Sinne: die Tech-
nischen Hochschulen sind unsere direkten Nach-
barn, und die Studierenden, welche kein huma-
nistisches Gymnasium durchgemacht haben,
kamen zuerst und kommen noch immer in ihrer
grossen Mehrzahl zu uns! Andererseits aber
haben wir uns im Zusammenhange mit der Zeit-
strömung im letzten Jahrzehnt gerade hier in
Göttingen einer besonderen günstigen Ent-
wickelung zu erfreuen gehabt. Ich will ^hier
nur an die neuen Institute erinnern, die uns
zugewachsen sind: an die Neueinrichtungen für
physikalische Chemie und Elektrochemie, für
angewandte Physik und angewandte Mathe-
matik, für Geophysik, für anorganische Chemie
und für landwirtschaftliche Bakteriologie.'^) Im
Zusammenhang damit hat sich die Zahl unserer
Lehrstühle beträchtlich vermehrt und die Zu-
sammensetzung unserer Studentenschaft ist eine
entsprechend vielseitigere geworden. Die phi-
lologisch-historische Sparte hat diesen Er-
weiterungen nichts ähnliches an die Seite zu
.stellen, es müsste denn die Einrichtung des
Versidierungsseminars sein, die aber weniger
aus den allgemeinen Bedingungen der Sparte
als aus der Berührung mit der Entwickelung
der mathematischen Fächer hervorgegangen sein
dürfte. Kein Wunder, dass sich zwischen den bei-
den Sparten in mancherlei Beziehung'ein verstärk-
ter Gegensatz herangebildet hat und dass die
Frage der Trennung der philosophischen
Fakultät wieder in den Vordergrund gerückt
ist. Vor Dezennien, als die Neuentwickelung
der mathematisch - naturwissenschaftlichen Dis-
ziplinen mächtig einsetzte und ihre Vertreter
sich durch die philologisch-historische Tradition
der Fakultät unbillig eingeengt glaubten, da
1) Die Bezeichnung „Sparte" ftlr Abteilung oder Sektion
ist Tennntlich anderwärts kaum Oblich; sie ist aber in unserer
philosophischen Fakultät althergebracht und möge darum hier
beibehalten werden.
2) Vergl. hierzu, was die mathematisch-physikalischen
Fächer angeht: „Ober angewandte Mathematik und Physik in
ihrer Bedeutung iUr den Unterricht an den höheren Schulen.
Vorträge, gehalten in Göttingen, Ostern 1900, bei Gelegen-
heit des Ferienkurses für Oberlehrer der Mathematik und
Physik. Gesammelt von F. Klein und E. Riecke. Leipzig
1900" (ausfBhrliches Referat in dieser Zeitschrift 8, 13,
1900], wie auch die von der Direktion des mathematisch-
physikalischen Seminars Ostern 1903 herausgegebenen „Rat-
schläge und Erläuterungen ftir die Studierenden der Mathe-
matik und Physik an der Göttinger Universität".
wurde von ihrer Seite der Ruf nach Treimung
laut, und es sind ja damals auch in Süddeutsch-
land mehrfach besondere mathematisch-natur-
wissenschaftliche Fakultäten eingerichtet worden.
Jetzt ist dieser Ruf bei uns umgekehrt im Kreise
der philologisch-historischen Sparte mit leiden-
schaftlicher Stärke hervorgetreten. Die mathe-
matisch-naturwissenschaftliche Sparte, — so ar-
gumentiert man — , sei dem naturwissenschaft-
lich-technischen Realismus, der von dem Huma-
nismus früherer Zeiten endgültig wegführe,
widerstandslos verfallen; die philologisch-histo-
rische Hälfte habe demgegenüber vor allem
die Aufgabe, auf ihrem Gebiete die alte Tra-
dition aufrecht zu erhalten, und müsse sich,
weil es auf andere Art nicht zu machen sei,
isolieren. Nun hat zwar die Mehrheit der Fa-
kultät, zu der auch eine beträchtliche Zahl von
Mitgliedern der philologisch-historischen Sparte
gehört, alle in dieser Richtung gehenden An-
träge bisher abgewiesen. Aber eigentlich aus-
getragen ist der Widerstreit noch nicht, und
Ausfuhrungen über die Aufgaben und die
Zukunft der philosophischen Fakultät,
wie ich sie hier beabsichtige, entbehren also
nicht des unmittelbar praktischen Hintergrundes.
Vor allen Dingen wünsche ich zu sagen,
wie meine Freunde die Entwickelung der
mathematisch- naturwissenschaftlichen
Sparte selbst ansehen, auf welches Ziel wir
dabei klar hinarbeiten. Kein Zweifel, wir stehen
der modernen Zeitströmung, mit der wir auf
alle Weise Fühlung suchen, nicht feindlich
gegenüber. Vielmehr betrachten wir sie im
ganzen als etwas Gutes, als eine Folge von
etwas sogar sehr Erfreulichem, nämlich der
immer weitergehenden Ausbreitung und Diffe-
renzierung der geistigen Kultur. Wir mögen
es ja bedauern, dass die Entwickelung zum
Teil an den Universitäten vorbeigeführt hat
(nicht ohne frühere Schuld der Universitäten
selbst')). Aber wir würden es für sehr unklug
halten, darum auf unserer Seite irgendwelche
Empfindlichkeit oder Eifersüchtelei aufkommen
zu lassen. Vielmehr heissen wir die Schwester-
anstalten, die neben uns getreten sind, als Mit-
strebende herzlich willkommen, indem wir be-
strebt sind, im Kreise dieser Gemeinschaft die-
jenige besondere und gewiss hochwichtige Auf-
gabe zu erfüllen, die uns naturgemäss verbleibt,
nämlich die Vermittelung des Alten mit
dem Neuen, im positiven Sinne. Wir wol-
len an all dem vielen Guten festhalten, das uns
die Tradition der Universitäten bietet: an der
eindringenden theoretischen Forschung, dem
Fluge der wissenschaftlichen Spekulation, dem
i) Die entscheidenden Ereignisse fallen in die 60er Jahre
des vorigen Jahrhunderts; von Universitätsseilen hat man sich
damals durchaus gegen die Angliederung technischer Fakul-
i täten erklärt.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
von praktischen Nebenrücksichten abgelösten
Experimente, dem Sinn für geschichtliche Ent-
wickelung. Aber diese Fähigkeiten sollen sich
in einem gegen früher wesentlich erweiterten
Kreise bewähren, der ihnen nicht nur neue An-
regungen in Hülle und Fülle liefert, sondern
ihnen auch weitausgreifende Bedeutung für die
fortschreitende Kulturentwickelung sichert! —
Dabei betrachten wir, was wir bisher erreichten,
nur als einen Ansatz, der der ferneren Ent-
wickelung namentlich im intensiven Sinne drin-
gend bedarf. Die Entfremdung zwischen reiner
und angewandter oder zwischen alter und neuer
Wissenschaft, die wir überwinden müssen, be-
steht nicht nur in Deutschland, sondern in allen
Kulturländern seit Jahrzehnten; man muss sich
nicht vorstellen, dass dieselbe durch einen
ersten Anlauf bereits beseitigt sei. Vielmehr
werden lange Jahre unablässiger und vielfach
auch undankbarer Arbeit erforderlich sein. Ich
könnte Ihnen davon reden, wieweit jetzt un-
sere Beziehungen zu den Ingenieuren gediehen
sind, welche Erfolge wir zu verzeichnen haben
und welche besonderen Schwierigkeiten dabei
hervorgetreten sind. Besonders gern würde
ich Ihnen von dem wichtigen Problem der
zweckmässigen Ausbildung; unserer Lehramts-
kandidaten sprechen, bei welcher in Anbetracht
der begrenzten Aufneihmefähigkeit des Einzelnen
die Forderungen der theoretischen Wissenschaft
und diejenigen des späteren Berufs vielfach
einander entgegenlaufen und ein abschliessender
Kompromiss noch nicht gefunden ist. Doch
ich darf Sie hier nicht mit Einzelheiten auf-
halten. Das Wesentliche ist, dass Sie die all-
gemeine Art unserer Bestrebungen verstehen,
die ich hier zusammenfassend zwar als durch-
aus fortschrittlich, aber keineswegs radikal,
als praktisch mit den gegebenen Verhält-
nissen rechnend, aber in keiner Weise uti-
litarisch bezeichnen möchte. Die verschie-
denen Teile der Wissenschaft sollen, indem sie
gleichmässig nebeneinander, aber aufeinander
bezogen zur Entwickelung kommen, sich zu
einem umfassenden Ganzen zusammenschliessen;
— ich könnte, wenn Sie einen bestimmten
Namen haben wollen, hierfür das Wort Univer-
salismus vorschlagen.
Gestatten Sie mir nun, in entsprechender
Weise einiges wenige über die Aufgaben der
philologisch-historischen Sparte zu sagen,
wie ich sie zu verstehen glaube. Es besteht
ja in unseren Kreisen eine gewisse Scheu, über
den Bereich des eigenen Fa<Äes hinauszugreifen,
und man muss fast um Entschuldigung bitten,
wenn man es gelegentlich doch thut. Diese
Scheu ist berechtigt, sobald Spezialkenntnisse
in Betracht kommen, sie wäre aber wohl nur
der Deckmantel bequemer Lässigkeit, wenn wir
uns durch sie von der Erörterung der grossen
allgemeinen Fragen abhalten lassen wollten.
Ich möchte zunächst sagen, dass ich bei den 1
Vertretern speziell der klassischen Disziplinen )
eine gewisse Verstimmtheit über den Lauf der ■
modernen Entwickelung durchaus verstehe. Es
wird Ihnen zugemutet, nicht nur auf frühere
Vorrechte zu verzichten, sondern alte Denkge-
wohnheiten abzustreifen. Aber wir haben doch
alle gelernt, dass wir bei der praktischen Arbeit
nicht Stimmungen folgen sollen, sondern ruhige -
Erwägung gelten lassen müssen. £s ist doch '
sehr bemerkenswert, dass der Grundsatz der
Gleichwertigkeit der verschiedenen Arten höhe-
rer Schulen, von denen die neue preussische
Schulreform ausgeht, zuerst von klassischen
Philologen strengster Observanz verfochten wor-
den ist, die mitten in der Schulpraxis stehen.')
Lassen Sie mich ferner • daran erinnern, dass
sich im Betrieb der klassischen Studien im
Laufe der letzten Dezennien eine wesentliche
Änderung durchgesetzt hat. Die frühere ein-
seitig literarisch-ästhetische Auffassung' ist durch
eine allgemeinere abgelöst, welche alle Potenzen
des vielgestaltigen Lebens nebeneinander in
Betracht zieht. Und damit erscheint das klas-
sische Altertum nicht mehr als eine in sich ab-
geschlossene Periode von unvergleichlicher Voll-
kommenheit, sondern gleich anderen Zeiten als
eine Reihenfolge von Entwickelungsstufen. Ich
darf endlich bemerken, dass das 19. Jahrhundert
Ihrer Sparte durch das Einsetzen der germa-
nistischen und romanistischen - Studien bereits
wesentliche Erweiterungen im modernen Sinne
gebracht hat. Und diese Erweiterungen sind,
ganz wie wir es bei der mathematisch-natur-
wissenschaftlichen Sparte anstreben, nicht etn'a
eine prinzipielle Negierung des Hergebrachten,
sondern nur ein neues Anwendungsgebiet der
an dem alten Stoff gewonnenen Wissenschaft- \
liehen Grundsätze und Fähigkeiten. Aus den
hiermit angedeuteten Überlegungen aber scheint
sich im Hinblick auf die uns heute umgeben-
den Verhältnisse mit Notwendigkeit ein Pro-
gramm für die Zukunft Ihrer Sparte zu ergeben,
das von den Tendenzen der Separation und
der Abschliessung nach aussen hin, wie sie von
anderer Seite empfohlen werden, allerdings
wesentlich verschieden ist. Durch die Ent-
wickelung der modernen Kultur sind ausser-
ordentlich viele wichtige Probleme in den Vor-
dergrund gestellt, die in Ihren Bereich unmittel-
bar hineinspielen, aber seither in denselben noch
nicht aufgenommen sind; lassen Sie mich nur
darauf verweisen, wie nahe uns jetzt das fernste
Ausland gerückt ist. Die Aufgabe wäre, dass
Ihre Sparte sich der Gesamtheit der uns
hier entgegengetragenen Interessen öff-
i) In erster Linie ist hier P. Cauer (DOsseMorf) '«
nennen.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
189
net und sie auf dem Boden zuverlässiger
wissenschaftlicher Studien verankert.')
Das aber würde heissen, dass Sie der modernen
Zeit gegenüber genau in demselben Sinne
Stellung nehmen sollen, wie wir selbst.
Und es ist mir kein Zweifel, dass Ihr Erfolg
dann mindestens derselbe sein würde, wie der
unsere. Denn die Fragestellungen, mit denen
Sie sich beschäftigen, liegen schliesslich doch
den allgemein-menschlichen Interessen näher
als die unseren und sind, was die praktische
Wichtigkeit angeht, weil sie das Verständnis
fremder Kulturen und Nationen vermitteln, den
unseren mindestens gleichwertig.^) Ich führe
auch gern an, dass ein Vorgehen in der hier-
mit empfohlenen Richtung für uns in Göttingen
eine Wiederaufnahme der besten Traditionen
des 18. Jahrhunderts bedeuten würde. Im
übrigen würde eine so wesentliche Erweiterung
der Aufgaben selbstverständlich nicht ohne
entsprechende Vermehrung der Professuren und
der Unterrichtsmittel abgehen und diese wird
sich nur durch zähen Verfolg des einmal ge-
fassten Planes erreichen lassen. Die praktischen
Schwierigkeiten, die hierbei entstehen mögen,
schätze ich nach den Erfahrungen bei der
mathematisch - naturwissenschaftlichen Sparte
keineswegs gering ein; ich kann daraus aber
nur schliessen, dass es ausserordentlich wichtig
wäre, möglichst bald einen Anfang zu machen.
Es ist gewiss hier nicht meine Sache, in dieser
Hinsicht bestimmte Einzelvorschläge zu formu-
lieren. Nehmen Sie aber als sicher, dass die
mathematisch-natuswissenschaftliche Sparte, so-
viel an ihr ist, eine Entwickelung Ihrer Studien
nach der genannten Richtung hin in lebhaftester
Weise unterstützen würde, so wie wir ja auch vor
10 Jahren bei der Reorganisation der Gesell-
schaft der Wissenschaften nicht ohne Erfolg zu
Ihren Gunsten eingetreten sind!')
1) Unter diesem Gesichtspunkte treten im jetzigen Be-
stände onserer Fakultät a. a. folgende Lücken hervor: Wir
haben keinen Lehrstuhl fllr slawische Sprachen, (insbes. Tür
Russisch). Die Vertretung der ostasiatischen Sprachen,
die s. Z. in die Wege geleitet war, ist nie effektiv geworden.
Bei den geschichtlichen F&chern kann in der Haupt-
sache nur der mitteleuropäische KuUurkreis berührt werden;
EntwickeluDgen von grösster Wichtigkeit, wie die Ausbreitung
der angelsächsischen Rasse ausserh^b Europas, bleiben not-
gedrungen so gut wie unberücksichtigt. Bei den Staats-
wissenschaften fehlt z. Z. eine selbständige Vertretung der
Volkswirtschaftskonde und der Welthaodelswirtschaft, deren
wir uns doch vor einigen Jahren erfreuen durften etc. etc.
2) Man sollte also glauben, dass es ftlr die sprachlichen,
historischen, staatswissenschaftlichen Fächer nicht schwierig
sein möchte, in ähnlicher Weise Unterstützung auch von pri-
vater Seite zu finden, wie uns dies neuerdings fUr die mathe-
matisch-naturwissenschaftlichen Gebiete nach verschiedenen
Richtungen gelungen ist.
3) Die Gesellschaft der Wissenschaften zählte vor ihrer
im Jahre 1893 erfolgten Reorganisation drei Klassen, eine
mathematische (6 Mitgl.), eine naturwissenschaftliche (9 Mitgl.)
und eine philologisch-historische (9 Mitgl.) Die Grundlage
dir die Reorganisation war, dass sich die beiden erstgenannten
Klassen zu einer einzigen von 15 Mitgliedern vereinigten und
Bei der Gesellschaft der Wissenschaften ist
damals im Gegensatz zu den Gewohnheiten der
anderen Akademien an dem Grundsatze fest-
gehalten worden, der sich in den früheren klei-
neren Verhältnissen bewährt hatte, dass nämlich
die wissenschaftlichen Verhandlungen der beiden
Klassen gemeinsam statthaben. Die grosse
Bedeutung, welche diese Bestimmung für die
Arbeiten der einzelnen Klasse hat, ist seitdem
wohl Jedermann zu Bewusstsein gekommen : der
Vergleich der beiderseitigen Leistungen spornt
an und die Erweiterung des Gesichtskreises hebt
empor; zudem ist durch den erweiterten Kreis
eine verstärkte Sicherheit dafür geschaffen, dass
persönliche Beziehungen oder auch subjektive
Anschauungen über sachliche Erwägungen kein
Übergewicht erlangen. Genau die gleichen Er-
wägungen sprechen für Aufrechterhaltung der
Einheit der Fakultät. Die mathematisch-
naturwissenschaftliche Sparte, isoliert gedacht,
würde der Gefahr eines einseitigen Opportunis-
mus auf die Dauer vielleicht nicht immer ge-
wachsen sein. Bei der philologisch-historischen
Sparte könnte umgekehrt das Bewusstsein tra-
ditionellen Besitzes zu bequemer Selbstgenüg-
samkeit verleiten. Vereint werden wir uns
gegenseitig korrigieren und auf dem richtigen
Wege erhalten. Es giebt aber noch andere
ethische Momente, welche die Einheit der Fa-
kultät als notwendig erscheinen lassen. Eine
unserer vornehmsten Aufgaben ist zweifellos,
der theoretischen Forschung über den Interessen-
bereich bestimmter Berufe hinaus an der Uni-
versität eine Heimstätte zu. gewähren. Nur die
einheitliche Fakultät wird dieser Aufgabe nach
aussen hin das erforderliche Schwergewicht er-
teilen können. Oder soll ich von der beson-
deren Aufgabe sprechen, die uns in beiden
Sparten gemeinsam ist, der Aufgabe der Lehrer-
bildung.' Ich würde es für ein grosses Unglück
halten, wenn der Gegensatz zwischen den
mathematisch-naturwissenschaftlichen und den
philologisch-historischen Fächern an der Schule
durch die Organisation der Universität noch
verschärft würde. Im Gegenteil, wir sollten
daran arbeiten, den abgehenden Kandidaten
ein lebhaftes Bewusstsein von der Gemeinsam-
keit ihrer Aufgabe auf den Weg zu geben.
Schliesslich aber giebt nur die einheitliche phi-
losophische Fakultät den richtigen Hintergrund
für die proklamierte Gleichwertigkeit der ver-
schiedenen Arten höherer Schulen.
Absichtlich habe ich soweit die wissen-
schaftlichen Momente, welche die Einheit der
Fakultät zu fordern scheinen, noch nicht berührt.
Dieselben würden für sich entscheiden; ich stehe
gleichzeitig die Mitgliederzahl der philologisch-historischen
Klasse auf 15 gesteigert wurde. Die entscheidende Anregung
hierzu ist damals von den mathematisch-naturwissenschaftlichen
I Kreisen ausgegangen.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
nicht an, den Wunsch nach Spaltung der Fa-
kultät vom Standpunkte der theoretischen Wissen-
schaft als nicht mehr zeitgemäss zu be-
zeichnen. Die moderne Wissenschaft hat sich
in den letzten Jahren fortschreitend vom ein-
seitigen Spezialismus abgewandt: man richtet
alle Kraft darauf, gestützt auf die erworbene
Kenntnis der Einzelheiten, das eigene Fach so
allseitig zu erfassen, wie möglich, und also auch
die Verbindungen mit den Nachbarfächern klar
zu legen und gangbar zu machen. Diese uni-
versalistische Tendenz hat bei allen Gebieten
gleichzeitig eingesetzt und macht keineswegs
Halt vor den Grenzen der Sparte. Soll ich die
Vertreter der klassischen Sprachen an ein rasch
berühmt gewordenes griechisches Lesebuch er-
innern, das dem genannten Streben auf seinem
Gebiete einen glänzenden Ausdruck verleiht?')
Ich möchte hinzufugen, dass innerhalb meines
eigenen Faches, der Mathematik, die Dinge
nicht anders stehen. Es ist bekannt genug,
dass wir in den letzten Jahren die Interessen-
gemeinschaft, die uns mit den Naturwissen-
schaften und ihren Anwendungen verbindet,
mit besonderem Nachdruck neu hervorgekehrt
haben. Aber in denselben Jahren sind bei uns
auch die historische und die philosophische
Auffassung in neuer Weise zur Entwickelung
gelangt und das Verständnis z. B. für die grund-
legende Bedeutung der griechischen Mathematik
ist zur Zeit lebendiger als je. '■') Charakteristisch
ist doch auch, dass die Leiter des grossen
wissenschaftlichen Kongresses, der im Herbste
des Jcihres in Saint-Louis stattfinden soll, die
„Vereinheitlichung der Wissenschaft und die
Wechselbeziehungen ihrer verschiedenen Dis-
ziplinen" (the unification and mutual relations
of the sciences) geradezu in den Mittelpunkt
ihres Programms gerückt haben. Fürwahr,
nicht die Spaltung der philosophischen
Fakultät als des Inbegriffs der verschie-
denenGebiete des theoretischen Wissens,
sondern ihre Abrundung unter Anglie-
derung aller seither noch abgetrennt
existierender, zu diesem Inbegriff gehö-
1) Griechisches Lesebuch von U. v. Wilamo witz-Möl-
lendorff. Berlin 190z.
2) Nämlich vermöge der modernen Untersuchungen über
die Grundlagen der Mathematik, speziell die Axiome der
Geometrie.
REFERATE.
riger Teile wäre ein zeitgemässes Unter-
nehmen. Jedenfalls kann nur in der einheit-
lichen Fakultät dasjenige Fach allseitig gedeihen,
dem sie ihren Namen verdankt und dem wir
alle eine zentrale Stellung bewahren möchten,
die Philosophie. Überhaupt scheint die übliche
Unterscheidung der theoretischen Wissenschaften
in philologisch-historische und mathematisch-
naturwissenschaftliche mehr' Zufälligkeiten der
historischen Entivickelung als prinzipiellen Über-
legungen entsprungen zu sein. Das Programm
ftir Saint-Louis enthält eine ganz andere Ein-
teilung, die ich der allgemeinen Aufmerksamkeit
dringend empfehlen möchte: Philosophie und
Mathematik werden als „normative" Wissen-
schaften vorangestellt, — dann folgen, neben-
einander geordnet, die historischen und die
Naturwissenschaften, — endlich machen die
„Geisteswissenschaften" (mental sciences), näm-
lich Psychologie und Soziologie (Ethnographie
etc.), den Schluss.
Dies etwa, hochgeehrte Anwesende, sind
die Auffassungen von den Aufgaben unserer
Fakultät, die ich Ihnen heute vorführen wollte.
Es ist die Sorge um die Zukunft unserer
Institution, die mich zur Wahl meines Themas
veranlasst hat. Dabei habe ich absichtlich von
praktischen Dingen, die ftir das Fakultätsieben
durchaus wichtig sind: wie man in der grossen
und immer wachsenden Fakultät die Geschäfte
ordnen soll, damit der Zusammenhang bestehen
bleibt und doch keine Überbürdung der Mit-
glieder entsteht, nicht gesprochen. Das sind
Einzelheiten, über die man. sich leicht einigen
wird, sobald die Grundauffassung feststeht. Im
übrigen würde ich es schon als einen willkom-
menen Erfolg meiner Ausfiihrungen begrüssen,
wenn sie zu einer entsprechenden Darlegung
anders gerichteter Auffassungen Anlass geben
sollten. Ich hoffe auch zuversichtlich, dass
durch solche Klarstellung der in unseren Kreisen
bestehenden Gegensätze keine persönlichen Diffe-
renzen geschaffen werden. Vielmehr wird da-
bei hervortreten, dass wir bei unseren Meinungs-
verschiedenheiten doch thatsächlich immer von
einer gemeinsamen Grundlage ausgehen, dass
wir nämlich alle unsere Arbeiten und Mühen
von vornherein immer auf den Fortschritt
des Ganzen beziehen.
(Eingegangen 20. Februar 1904.)
55,
Elektrotechnik.
Besorgt von Prof. Dr. H. Th. Simon.
Ä
^Wi
^
Fr.Heusler.W. Stark u. E.Haupt, Ober die
ferromagnetischen Eigenschaften von Le-
gierungen unmagnetischer Metalle. 8*>. 64
Seiten mit 13 Figuren und 3 Kurventafeln.
Marburg, 1904. N. G. Elwertsche Verlags-
buchhandlung.
In einer Einleitung zu vorliegender Arbeit
von E. Haupt finden wir eine Zusammenstell-
ung der bisherigen Erfahrungen über die magneti-
schen Eigenschaften der Elemente und Legier-
ungen, interessant ist im Hinblick auf die
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
191
Heuslerschen Entdeckungen das Verhalten
von AI, Mn und Cu. AI und Mn sind schwach
paramagnetisch, Cu diamagnetisch.
Die Magnetisierung von Fe nimmt mit
wachsendem C-Gehalt ab, ähnlich wirken W, Mo,
Mn, AI und Ni. Fe -\- 12 Froz. Mn + i Proz.
C ist unmagnetisierbar, ebenso Stahl mit 25 Proz.
Ni, obgleich Ni stark magnetisierbar ist. Auch
Ai — £<7-Legierungen sind unmagnetisierbar. Im
allgemeinen sind aber Legierungen schwächer
magnetisierbar als ihre Komponenten. Die
Koerzitivkraft des Fe wird durch andere Metalle,
speziell W und Mo, erhöht.
Temperaturen sind von grossem Einfluss
auf Magnetisierung und Hysteresis. Beide ver-
schwinden bei genügender Temperaturerhöhung
um erst bei niederer Temperatur wieder aufzu-
treten.
Der erste Teil der eigentlichen Arbeit ist
von Heusler. Er fand bei Bearbeitung einer
Mn — .S«-Legierung, dass diese an dem zufallig
magnetischen Werkzeug hängen blieb. Die
Auflösung der Legierung in Cu zeigte eben-
falls magnetische Eigenschaften. Das Sn
wurde dann vorteilhaft durch AI ersetzt. Das
gleiche Verhalten zeigen die Metalle der As-
Gruppe sowie B, Ein unmagnetisches Ge-
menge von gepulvertem Sb mit 4 Teilen Mn
lässt sich schon durch Glühen im Reagenzglase
in eine magnetisierbare Form überfuhren. Dieses
lässt sich als hübscher Vorlesungsversuch aus-
fuhren. Auch kann das erhaltene magnetische
Pulver zur Demonstration von Kraftlinien vor-
teilhaft verwendet werden.
Merkwürdigerweise zeigen die Metalloide
P, C und Si keine Analogie mit diesen ihnen
nahestehenden Metallen.
Ein selbst bis zu 1,2 Proz. Fe enthaltendes
Mn — Cu erwies sich als unmagnetisch. An
kupferreichen Mn — ^/-Bronzen Wurde ein
grosser Einfluss der Temperatur erkannt. Ein
Anlassen auf etwa 1 50" erhöhte die Magnetisier-
barkeit, während ein weiteres Erhitzen auf 200"
sie wieder verschlechtern konnte. Es existiert
also ein Temperaturoptimum für den magne-
tischen Zustand der Bronzen. Die Legienmg,
die auf ein Atom AI ein Atom Mn enthält,
erwies sich als am vorteilhaftesten. Bei Cu-
freien Mn — ^/-Legierungen scheint die Magne-
tisierbarkeit von zufälligen Verunreinigungen
stark abzuhängen. Sie wurde schon früher
von Hogg bemerkt, der eine /4/-Ferromangan-
Legierung als stark magnetisch erkannte.
Durch einen Zusatz von Pb verlor eine
l6Proz. Mn und 8 Proz. ^/enthaltende Bronze
schon bei 70" ihre magnetischen Eigenschaften,
die beim Erkalten zurückkehrten.
Der zweite Teil der Arbeit von W. Stark
und E. Haupt giebt eine tabellarische Zu-
sammenstellung der Messresultate. Die Mess-
ungen wurden an Mn — Cu, Mn — AI — Cu,
Mn — AI — Cu-\-Pb und Mn — Sn — Cu ausgeführt.
Es wurde der Prozentgehalt stark variiert, und
der Einfluss der Temperatur ausftihrlich be-
stimmt.
Der dritte Teil von den gleichen Ver-
fassern enthält die physikalischen Methoden
der Untersuchung. Die Messungen werden teils
mit dem Magnetometer, teils mit der du-Bois-
schen Wage ausgeftihrt. Es wird eine ziemlich
ausführliche Theorie des Magnetometers gegeben.
Die Bedeutung der vorliegenden Arbeit für
die Theorie ist unverkennbar. Das Fe verliert
neben dieser Fülle magnetischer Legierungen die
Sonderstellung, die es bisher mit seinen zwei
Verwandten, dem Ni und Co, einnahm. Die
Variationsfähigkeit des Experimentes wird es
vielleicht erlauben, weitere Schlüsse über die
Bedingungen der Magnetisierbarkeit zu ziehen,
und uns der Erkennung des Zusammenhanges
von Magnetismus und molekularer Struktur
näher fuhren.
Auch in praktischer Beziehung können diese
Legierungen wertvoll werden, indem es viel-
leicht gelingen wird, eine für die Praxis höchst
bedeutungsvolle hysteresisfreie magnetische
Legierung herzustellen. Auch , können diese
Legierungen bei ihrer Abhängigkeit von der
Temperatur etwa zur Konstruktion von Fern-
feuermeldern Verwendung finden.
E. Madelung.
(Eingegangen 20. Jumar 1904.)
BESPRECHUNGEN.
A. A. Michelson, Light waves and their uses.
Chicago 1903. 8*. 163 p. 108 Fig., 3farbige
Tafeln.
Wenn ein Mann wie Michelson den Gang
und die Ergebnisse seiner Untersuchungen in
gemeinverständlicher Weise darlegt, alles ganz
natürlich und* fast mühelos erscheinen lässt,
dann wird seine Darbietung berechtigtes Aufsehen
erregen. Ich bedauere nur, dass mir die Zeit
fehlt, das Werk unverzüglich ins Deutsche zu
übertragen. Mit Bewunderung erkennt der Leser,
wie es dem Menschengeist gegeben ist, auch
das scheinbar Unerforschliche klarzulegen. Eine
Kritik ist hier natürlich unpassend, jedoch sei
mir gestattet, bezüglich eines einzigen Punktes
eine Meinungsverschiedenheit festzustellen. Be-
züglich der Messung von Planetendurchmessern
berücksichtigt der Verfasser nicht den Unter-
schied, ob der Planet als beleuchtet oder selbst-
leuchtend (natürlich im Sinn der Beugungs-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 7.
theorie) aufzufassen sei, d. h. ob die einzelnen
Stellen nur kohärentes oder nur interferenz-
unfähiges Licht aussenden. M. £., d. h. nach
meinen bisherigen Berechnungen zu schliessen,
müssten auch hier die Ergebnisse in beiden
Fällen verschieden sein und stehen die Planeten
zwischen diesen. Das Buch ist ein Gegenstück
zu dem unlängst von mir rezensierten ') Manual
of advanced optics von Prof. Mann, indem
nämlich letzteres die theoretische Durcharbeitung
und experimentelle Darbietung des ersteren für
Hörsaal- bzw. Seminarzwecke besorgt. Ich
kann mich mit einer Inhaltsangabe begnügen
und möchte nur dem Leser in seinem eigenen
Interesse nahelegen, selbst zuzulangen. Das
Buch zerfällt in folgende Kapitel: Wellenbe-
wegung und Interferenz; Vei^leichung der Leist-
ungsfähigkeit von Mikroskop, Teleskop und In-
terferometer; Anwendung von Interferenzmetho-
den auf die Messung von Abständen und Win-
keln; desgl. aut die Spektroskopie; Lichtwellen
und Einheit des Längenmasses; Analyse der
Wirkung des Magnetismus auf Lichtwellen mit-
tels des Interferometers und des Stufenspek-
troskops; Anwendung von Interferenzmethoden
auf Astronomie; der Äther. Karl Strehl.
i) Diese Zeitschr. 4, 734, 1903.
^EiDgegangeo 5. Januar 1904.)
Briefkasten.
An die Redalction der Physikalischen Zeitschrift.
In Jahrg. 6, 64, 1904, Ihrer gesch&tzten Zeitschrift lenkt
Herr N. J. Kusnezow meine Aufmerksamkeit darauf hin, dass
die Kömchen der Lepidopteraschuppen keine Chitin-Körnchen
sind. Nach den Angaben von Hopkins, Griffiths, v. Linden
und anderen milssen wir die Lepidopterafarbstoffe als Derivate
der Harnsäure ansehen, sagt Herr Kusnezow.
Was die physiologisch-chemische Ursache der
Entstehung der Lepidopterafarbung betriflt, so ist diese Frage
als solche gewiss von grösster Wichtigkeit und dies will ich anch
nicht bestreiten, doch möchte ich erstens die Meinung aus-
sprechen, dass, meines Wissens (ich bin freilich kein Spezialist
in diesem Fache) die Frage der chemischen Natur von dem
Schuppenfarbstofle noch nicht als entschieden angesehen
werden kann. Z. B. ünden wir in einer eingehenden Ab-
handlung über diesen Gegenstand von M. Gräfin von Linden
(Pflügers Archiv fdr die Ges. Phys. B. 98, S. 84) folgendes:
„Mit den von Hopkins und Griffiths untersuchten Pieriden-
pigmenten ist der Vanessenfarbstoff nicht identisch. Während
der von den erwähnten Forschem beschriebene Farbstoff der
Harnsäure nahe stehen soll, hat der VanessenfarbstofT den
Charakter eines Eiweisspigmentes, dessen färbende Kom-
ponente durch ihre Beziehungen zum Bilirubin und Urobilin
einerseits, andererseits zum Chlorophyll und den Karotinen ein
neues Glied darstellt in der Kette der pflanzlichen und tieri-
schen Farbstoffe". Siehe auch S. 59, 60, 61, 66 u. a.
Zweitens will ich darauf hinweisen, dass nach der Vor^
Stellung über optische Resonanz die chemische Nator der Farb-
stofle nicht von wesentlichster Wichtigkeit (im physika-
lischen Sinne) ist Herr R. Wood und ich haben gezeigt,
dass man aus demselben Stoffe eine Schicht von beUebiger
Farbe anfertigen kann, indem man diesen Stoff (z. B. Metall)
fein zerstäubt. Was speziell die farbigen Pigmente betrifft,
so haben sie vielleicht von selbst, ihrer chemischen Natur
wegen, die Neigung, eine bestimmte Mikrostruktur, welche
ihre Farbe bedingt,' anzunehmen. Im physikalischen Sime
sind in erster Linie, fUr die Vorstellung Ober optische Resonaoz,
nur die geometrischen Verhältnisse der Körnchen und du äs
umgebende Mittel wesentlich. Hier erlaube ich mir m'-
meiner Arbeit (Cber optUche Resonanz, als Ursache der
selektiven Reflexioa .... Kiew, 1903, 3. 99) folgendes n
eitleren: „Zum Schluss könnte man noch fragen, ob die
Kömchen auf den Lepidopteraschuppen von einem spezicIlcB
farbigen Pigmente oder von demselben Chitin gebildet siod
. . . dies ist aber im physikalischen Sinne ganz gleich ; wcim
die Sache (die Farbe) ihren Gmnd in der optischen Resonanz
findet, wenn die Resonatoren „einer b^timmten Farbe"
aus einem beliebigen. Material gebildet werden können, weim
selbst die Farbe der Pigmente durch ihre Mikro^nktir
bedingt ist und wenn diese Stoffe aus Resonatoren von ein«
bestimmten Dimension bestehen, so ist es fitr die ErklSning
der physikalischen Ursache der Färbung der Lepidopten
unwesentlich, von welchem Material die SchnppenkörDcheo
gebildet sind; von Wichtigkeit ist es, dass wir mit KöraclieD,
mit Resonatoren zu thun haben."
Zum Schluss möchte ich dem geehrten Herrn Kusneto*
f&r seine freondliche Bemerkung meinen Dank sprechen.
Kiew, Physik. Laborat. d. K. Universität, 31. Januar 1904.
J. Kossonogoff.
Berichtigung^en.
Kachtrag zu meiner Arbeit'): Die ponderomotoriscbeii
Kräfte, welchen ein homogenes Dielektrikum in
einem elektromagnetischen Felde unterworfen ist
Herr H. A. Lorentz giebt neuerdings (Versl. K. Akad.
van Wet. 11, 305, 1903) eine Definition der Permeabilität dorch
das Verhalten rotierender Elektronen; man ist also nicht inf
unmagnetisierbare Körper beschränkt, wie in meiner Abhand-
lung behauptet wurde, und findet fUr die Kraft auf homogene
ungeladene Dielektrika
^' ~ "^ öM^^ ^' -E.A0)
in genauer Übereinstimmung mit der von Herrn Cohu (1. c.J
berechneten Kraft. R. Gans.
i) Diese Zeitschr. 6, 162, 1904.
Personalien.
(Die Herautgeber bitten die Herren Pacbgenossen, der
Redaktion von eintretenden Änderungen mSglichst bald
Mitteilung su machen.)
Es habilitierten sich: Dr. Alfred Stock und Dr. Ott«
Diels in Berlin fttr Chemie, Ingenieur J. L. la Conr in
Karlsrahe fllr Elektrotechnik, Dr. Wilhelm Strecker in
Greifswald und Dr. Johannes Schroeder in Giessen für
Chemie.
Es wurden berafen: Prof. Dr. Paul Behrend, orn.
Chemie, von Hohenheim an die technische Hochschale m
Danzig, Privatdozent der Chemie Dr. Erwin Rupp ^0°
Freiburg i. B. nach Marburg, Privatdozent der Physik Dr.
Kann von BrOnn als Lehrer an die Staatsgewerbeschnle in
Pilsen.
Es wurden ernannt: Dr. Friedrich Engel, ordentlicher
Honorarprofessor der Mathematik in Leipzig als OrdinsriiB
nach Greifswald, Privatdozent für Mathematik und Physik Prot.
Dr. Joh. Schubert in Eberswalde zum Professor für Physik,
Meteorologie und Geodäsie daselbst, Privatdocent Dr. K.
Hop fg artner in Innsbmck zum Ordinarius fttr Chemie da-
selbst, Frivatdozent Prof. Dr. K. Schaum in Marburg «m
Extraordinarius für physikalische Chemie daselbst.
Gesuche.
Promovierter Physiker
sucht Stellung in einem Physikal. Institute oder soastiKeni
Physikalischen I^boratorium. Gefl. Anträge unter „EW'
befördert diese Zeitschrift.
r&r die Redaktion verantwortlich Privafdozent Dr. Emil Böse In Oöttingen.
Druck von Angost Pries in Leipzig.
Verlag von S. Hirzel in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 8.
15. April 1904.
RolaktioimebliMt für No. 9 am 90. April 1904.
IITHAIiT.
[R. -= Referat, B. -= BespTcchang.)
5. Jahrgang.
Seite
.A-braham, B., Sammlung einfacher physikalischer
Demonstrationen. (B.) 216
Absorption: Die — von Quarz, Kalkspat, Steinsalz, Fluss-
spat, Glyzerin und Alkohol im äussersten Ultraviolett,
V. A. Pflüger 215
Augenspiegel: Die Theorie des — und die Photo-
graphie des AugenhintergTundes, v. W. Thorner.
(B.) 217
Braun, F., Methoden zur Vergrösserung der Sender-
energie für drahtlose Telegraphie (sogenannte Energie-
schaltung) 193
— Herstellung doppelt brechender Körper aus isotropen
Bestandteilen 199
Christianseit, C. u. J. J. C. Müller, Elemente der
theoretischen Physik. (B.) -. . 217
Csudnochowski, W. B. v., Das Verhalten beweglicher
cylindrischer Eisenkerne in Doppelspulen; ein Bei-
trag zur Theorie der Differentialbogenlampe . . 205
DifTerentialbogenlampe : Das Verhalten beweglicher cy-
lindrischer Eisenkerne in Doppelspülen; ein Beitrag
zur Theorie der — , v. W. B. v. Czndnochowski 205
Doppelt brechend: Herstellung — Körper aas isotropen
Bestandteilen, v. F. Braun I99
Drahtlose Telegraphie: Methoden zur Vergrösserung der
Senderenergie fUr — (sogenannte Energieschaltung),
V. F. Braun 193
Eisenkerne : Das Verhalten beweglicher cylindrischer
— in Doppelspulen; ein Beitrag zur Theorie der
Differentialbogenlampe, V. W.B.v. Czudnochowski 3oj
Elektrisches Feld: Der experimentelle Nachweis des —
im Innern von in Elektrolyte tauchenden Isolatoren;
kontinuierliche Rotation des Isolators in vorgeschrie-
benem Sinne, v. W. v. Nicolajew 203
Emanation: Über die radioaktive — der Wasser- und Öl-
quellen, V. F. Himstedt - . . . 210
— Ober das Spektrum der — , v. Th. Indrikson . . 214
Energieschaltung: Methoden zur Vergrösserungder Sender-
energie für drahtlose Telegraphie (sogenannte — ),
V. F. Braun 193
Simetedt, F., Über die radioaktive Emanation der
Wasser- und Ölquellen 210
Seite
214
203
217
IndrUcaon, Th., Über das Spektrum der Emanation .
Isolator: Der experimentelle Nachweis des elektrischen
Feldes im Innern von in Elektrolyte tauchenden — ;
kontinuierliche Rotation des — in vorgeschrie-
benem Sinne, v. W. v. Nicolajew 203
Isotrop: Herstellung doppelt brechender Körper aus —
I Bestandteilen, v. F. Braun «99
Marx, E., Über wahre und scheinbare Abweichungen
vom Ohmschen Gesetz. (B.) 217
Kuller, J. J. C. u. G. Christiansen, Elemente der
theoretischen Physik. (B.) 217
Nicolajew, "W. v., Der experimentelle Nachweis des
elektrischen Feldes im Innern von in Elektroljrte
tauchenden Isolatoren; kontinuierliche Rotation des
Isolators in vorgeschriebenem Sinne
Ohmsches Gesetz: Über wahre und scheinbare Ab-
weichungen vom — , V. E. Marx. (B.) ....
Personalien 218
Pflüger, A., Die Absorption von Quarz, Kalkspat,
Steinsalz, Flnssspat, Glyzerin und Alkohol im
äussersten Ultraviolett 215
Photographie: Die Theorie des Augenspiegels und die —
des Augenhintergrundes, v. W. Thorner. (B.) . _. 217
Physik: Elemente der theoretischen — , v. C. Christi-
ansen u. J. J. C. Müller. (B.) . 217
Pbjrsikalische Demonstrationen: Sammlung einfacher — ,
V. H. Abraham. (B.) *J6
Radioaktiv: Ober die — Emanation der Wasser- und Öl-
quellen, V. F. Himstedt 210
Spektrum: Über das — der Emanation, v. Th. Indrik-
son
Telegraphie: Methoden znr Vergrösserung der Sender-
enerrie fllr drahtlose — (sogenannte Energieschal-
tung), V. F. Braun
Thorner, W., Die Theorie des Augenspiegels und die ,
Photographie des Augenhintergrundes. (B.) . . .
Ultraviolett: Die Absorption von Quarz, Kalkspat, Stein-
salz, Flussspat, Glyzerin und Alkohol im äussersten
— , V. A. Pflüger
Vorlesungsverzeichnis für das Sommersemester 1904 .
214
193
217
215
218
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Methoden zur Vergrösserung der Senderenergie
für drahtlose Telegraphie (sogen. Energie-
schaltung).
Von Ferdinand Braun.
Im Jahre 1898') habe ich Anordnungen
für den Sender der drahtlosen Telegraphie an-
gegeben, welche man heute als gekoppelte
Systeme bezeichnet. Die offene Strombahn des
Senders wird nicht direkt, wie bei der damals
üblichen Marconischaltung erregt, sondern steht
in Verbindung mit einem als Energiereservoir
dienenden „Schwingungskreis", der aus Kon-
densatoren mit eingeschalteter Selbstinduktion
besteht Ich habe för die Art, die Energie auf
l) D. R.-P. H1578 vom 14. Oktober 1898; Engl. Patent
No. 1862 vom 26. Jan. 1899, veröffentlicht den 27. Jan. 1900.
den Sender zu übertragen, die „Koppelung mit
der Antenne" drei verschiedene Formen an-
gegeben: I. die als induktive Erregung be-
zeichnete (Fig. i), 2. die sogen, direkte Schaltung
Fig. I.
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194
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
VXfijJ
Fig. 2.
Öl
Fig. 3a.
Fi«. 3 In-
nungen') kommen prinzipiell auf das gleiche
hinaus.^) Sie unterscheiden sich nur durch
die Beweglichkeit, welche sie in der Wahl des
Koppelungsgrades lassen.
I. Durch die praktischen Verhältnisse ist man
1) Die erste Schaltung hat Marconi übernommen mit
dem engl. Patent No. 7777, angemeldet 26. April 1900; die
zweite mit dem engl. Patent No. 410, angemeldet 7. Januar
1901 ; die dritte ist noch frei.
2) J. Zenncck, diese Zeitschr. 4, 6j6, 1903.
(Fig. 2) und 3. die Kombination beider {etwa
wie in Fig. 3a, 3b und 4); alle drei Anord-
an gewisse Zahlen für die Eigenschwingung des
„Schwingungskreises" gebunden. Angenommen,
diese solle (etwa bei gegebenem Sender) wesent-
lich konstant bleiben, so muss also das Produkt
aus der Kapazität C der Kondensatoren in die
Selbstinduktion />i des Schwingungskreises dieser
Bedingung genügen.
, , Die für Ausstrahlung zur Verfügung stehende
Energie ist - CV^, wenn y das Potential be-
deutet, auf welches die Flaschen geladen werden.
Diese Energie zu vergrössern, giebt es also
theoretisch zwei Möglichkeiten : i . Vergrösserung
der Kapazität, 2. Vermehrung der Ladespan-
nung (sofern von einem dauernden Nachschub
von Energie auf prinzipiell anderen Wegen hier
abgesehen wird). Beide Möglichkeiten sollen
diskutiert werden:
I. Die Vergrösserung der Kapazität zwingt
der Annahme gemäss zur gleichzeitigen Ver-
kleinerung der Selbstinduktion />) . Nun ist aber
der Koppelungsgrad t von Schwingungskreis
und Sender bestimmt aus
wo /, , wie angegeben, die Selbstinduktion des
Schwingungskreises, pi diejenige der Antenne,
p\i . den gegenseitigen Induktionskoeffizienten
beider bedeutet. Diese für unseren Fall nicht
präzise Formel kann annähernd benutzt werden.
Der Koppelungskoeffizient r soll nicht unter
einen gewissen Wert heruntergehen, da von ihm
die Amplitudenvergrösserung des Potentiales (die
nach M. Wien') etwa bis auf das l'/i'/i fache
getrieben werden kann) abhängt. Angenommen
es sei, wie bei günstigster direkter Schaltung,
p\'i =/i. so wird /i =t'^-pi und da /j im
wesentlichen durch die ganze Senderlänge ge-
geben ist, so folgt, dass die Koppelung des
ganzen Systemes abnimmt mit abnehmender
Selbstinduktion des Schwingungskreises, d. h.
man darf die Kapazität derKondensatoren
nicht beliebig vergrössern.
Dies ist aber nicht der einzige Grund. Zum
theoretischen kommt ein praktischer hinzu,
welcher darin besteht, dass man die Kapazi-
täten nicht vergrössern kann, ohne nicht auch
gleichzeitig durch die Belegungen der Flaschen,
vorzugsweise aber durch • unvermeidliche
Verbindungsleitungen Selbstinduktion in die
Kondensatoren selber hineinzubringen. Diese
zerstreute Selbstinduktion, welche fiir die Energie-
übertragung auf den Sender nicht ausgenutzt
werden kann, wirkt hier wie der innere Wider-
stand eines galvanischen Elementes für dessen
Stromausnutzung. Man erreicht hier wie dort
bald eine Grenze, wo z. B. das Parallelschalten
vieler kleiner Elemente nicht weiter fuhrt.
i^ M. Wien, Ann. d. Phys. (4), 8, 686, 1902.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
195
2. Eä bleibt also nur noch die Vergrösserung
der Ladespannnung zur Verfugung. Wir wollen
annehmen, dass technische Schwierigkeiten in
der Erzeugung hinreichender Elektrizitätsmengen
von beliebiger Spannung nicht vorlägen, so
bleiben doch Schwierigkeiten, bedingt durch die
elektrische Festigkeit der Isolatoren, sowohl des
Inneren derselben wie deren Oberfläche. Das
Dielektrikum wird entweder am Rande von den
Funken überschlagen oder, wenn man die Ober-
flächenisolation durch Einbetten in flüssige Iso-
latoren möglichst vollkommen macht, sehr leicht
durchgeschlagen. Und will man dies vermeiden,
so kommt man wieder auf die grosse „innere
Selbstinduktion" der Kondensatoren zurück.
Es liegt aber noch eine zweite Schwierig-
keit vor. Die Erfahrung hat schon lange ge-
lehrt, dass man die mit vergrösserter Lade-
spannung notwendig geforderte Funkenlänge
nicht in nützlicher Weise beliebig vergrössern
kann. Bei kleineren Kapazitäten erreicht der
Energiekonsum im Funken bald einen hohen
Wert; bei grösseren macht sich dies weniger
schnell geltend, aber allgemein scheinen von
einer gewissen Grenze ab mit zunehmenden
Schlagweiten die Spannungen nicht mehr ent-
sprechend stark zu wachsen.') Und so kommt
man auch hier wieder zu praktischen Grenzen.
2. Wesentlich diese Erwägungen waren es,
welche mich schon im Jahre 1898 veranlassten
nach Methoden zu suchen, die es gestatten
sollten ohne Änderung der Schwingungs-
zahl die für Ausstrahlung zur Verfügung stehende
Energie zu steigern in der Art, dass ich die
Ökonomie eines einzelnen Flaschen-
kreises beibehalten konnte.
Aus dieser Erwägung entstand damals die
Schaltung'^ Fig. 5 und 6. Hier sind eine An-
satoren wurden in Serie geladen, wie die bei-
gesetzten + angeben. Die Energie der n Ka-
pazitäten C ist:
■-(^)(,F).-!„CF-
jeder einzelne Funke hat aber nur die der
TeilpotentialdiflTerenz ^^entsprechende Dämpfung.
Die induktive Verwendung zeigt Fig. 7. Eine
Schaltung für weniger intensive aber dafür
länger anhaltende Schwingungen des Senders
ist Fig. 8. Die Funkenstrecken brauchen nicht
genau gleich lang zu sein.
J BA, Ä
F'g- 5-
Fig. 6.
zahl Kondensatorkreise von genau gleicher
Schwingungszahl hintereinander verbunden. Der
Sender läuft durch alle hindurch. Die Konden-
1) Versuche darüber sind im hiesigen Institut angestellt,
sullcn aber noch in anderer Richtung fortgesetzt werden.
2) D. R.-P. No. 109378 vom 26. Januar 1899. Eine
wesentlich gleiche Anordnung nimmt mit Anspruch No. 2
eines engl, Patentes aus dem Jahre 1901 (vgl. Electrician
6. November 1903, S. 85) die Marconi-Gesellschaft für sich in
* vAA/V yVA> Vl/V %
Fig. 7-
Fig. 8.
Schaltet man in einen der Konden-
satorkreise einen grossen Ohm sehen Wider-
stand (feuchten Bindfaden), so wird der Funke
des betreffenden Kreises matt, während alle
übrigen hell und schlagend bleiben. Die An-
ordnung verhält sich also so, als wenn jeder
Kreis in sich ausschwingt. Ein ähnlicher Ver-
such zeigt aber, dass auch starke Ausgleich-
strömungen in den Verbindungsdrähten Ali,
A, Bi (Fig. 5) vor sich gehen.
Mit dieser Schaltung sind wiederholt Ver-
suche auf den Strassburger Forts gemacht
worden; mit induktiver Koppelung z. B. in Ge-
meinschaft mit Hauptmann v. Sigsfeld im
Sommer 1901, fernere mit direkter und induk-
Anspruch. Meine englische . Anmeldung (Xo. 1862 vom
26. Januar 1899) ist dabei wohl übersehen worden.
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196
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
tiver von meinen Assistenten Herren Brandes
und Mandelstam im Sommer 1902.
3. Auf diese Anordnungen bin ich zurück-
gekommen im Herbst 1902, nachdem ich mir
Methoden ausgebildet hatte, welche gestatten,
Phasendifferenzen zwischen schnellen Schwing-
ungen nachzuweisen und zu messen, ohne das
zu prüfende System störend zu beeinflussen
(vgl. § 6). Diese Versuche führten dazu, die
Schwingungskreise fester unter sich zu koppeln ;
eine solche Koppelung, welche das gleich-
phasige Einsetzen der Funken unterstützt, liegt
schon vor in der isochronen, das System Fig.
5 — 8 durchsetzenden Senderschwingung. Einige
andere Koppelungsarten zeigen Fig. 9 und
Fig. 10. In Fig. 9 stellt der aus passend di-
Fig. 9.
Fig. 10.
mensionierter Kapazität 7 und Selbstinduk-
tion/, in Fig. 10 der Kreis /A^i-^j/^ einen
.Koppelungskreis' vor. Die in ihm auftretende
Schwingung bewirkt mit Einsetzen von /j auch
das zwangsweise von f^. Eine andere Form
ist Fig. II. Die Kondensatoren liegen durch
Fig. II.
die grossen Ohm sehen oder induktiven Wider-
stände tt'i und Wi hindurch für Ladung in
Parallelschaltung; wird aber z. B. die Funken-
strecke A^B\ überschlagen, so setzt, durch die
„Koppelungsbögen" Äj und K veranlasst,
zwangsweise auch der Funke A-^B-i ein; es
lässt sich zeigen, dass dies phasengleich er-
folgt, wenn Ä", und K-i möglichst frei von Selbst-
induktion sind (vgl. § 6). Durch Einfügen von
Selbstinduktion in einen derselben lässt sich auch
eine regulierbare Phasendifferenz erzeugen.
Ich komme auf diese und ähnliche Anordnungen
bei einer anderen Gelegenheit zurück und wende
mich nun zu einer Reihe weiterer Di.spositionen.
4. Einen Typus zeigt Fig. 12. Die Kon-
densatoren werden parallel geladen; dazu
dienen wieder die Ohmschen oder induktiven
Widerstände wi, wi, und w-i. Sobald einer der
Funken einsetzt, setzen auch die anderen ein,
und es schliesst sich der ganze Kreis; die
grossen Ladewiderstände werden, wie bekannt,
dann praktisch ausser Thätigkeit gesetzt.
Fig. 12.
Die Überlegung, aus der die Anordnung
entstanden ist, lieget hier sehr einfach und klar.
Seien Einfachheit halber alle Kapazitäten C
und alle Selbstinduktionen/ gleich angenommen;
n Kapazitäten geben bei der Ladespannung V
offenbar die Gesamtenergie V2 « C V^. Die
Schwingungsdauer dagegen ist aus Cp bestimmt,
da beim Entladen die Kapazitäten als hinter-
einander geschaltet nur - C, die Selbstinduk-
tionen aber aus demselben Grunde np reprä-
sentieren. Die Schwingungsdauer ist also eben-
so gross, als wenn wir eiaen Kondensator C
durch eine Selbstinduktion / schlössen. Es
ist aber auch die Funkendämpfung offenbar
dieselbe. Wir können (Fig. 13) „Belegung
-|- A, Funkenstrecke fi, Selbstinduktion/, Be-
legung — B" als ein System für sich heraus-
greifen. Nennen wir dies ein Partialsystem.
In ihm entlädt sich eine gewisse Elektrizitäts-
menge von einer gewissen Potentialdifferenz V
mit einer gewissen Schwingungszahl N durch
eine Selbstinduktion / genau unter denselben
Bedingungen wie in einem System (Einzel-
system), das wir erhalten, wenn wir die Be-
legungen +A und — B zu einem Kondensator
der Kapazität C zusammenstellen. Wenn nicht
noch ganz unvorhergesehene Eigentümlichkeiten
des Funkens existierten, so musste auch der
Funke sich verhalten wie im Einzelsysteni —
und der Versuch bestätigte es.
Ich habe mich davon in der verschieden-
sten Weise überzeugt; ich will nur eine an-
führen. Man kann z. B. wie Fig. 14 anjfiebt,
auf drei in Resonanz gebrachten, künsdichen
Sendern, in jedem einzelnen derselben gleich-
zeitig dieselben Wirkungen (Endspannungen.
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Physikalische Zeitschrift. ;. Jahrgang. No. 8.
197
Kig. 14.
Wärmewirkungen etc.) erhalten, wie aus dem
einzelnen. Man arbeitet also mit derselben
Ökonomie mit n Schwingungskreisen wie
sie der einzelne besitzt; und dass keine
nachweisbare Phasendifferenz vorhanden
ist, lässt sich leicht in verschiedenen
Arten zeigen.
Es ist klar, dass man induktiv in allen
möglichen Schaltungen die Energie ausnutzen
kann; für Serienschaltung zeigt es Fig. 15; man
kann aber auch in direkter Schaltung n getrennte
Senderdrähte erregen.
c, n
Cs
.t^^<
Kig. 15.
Fig. 16.
Eine für letzteren Zweck bequemere An-
ordnung giebt Fig. 16.
Der grosse Vorteil dieser Anordnungen
liegt darin, dass man die Energie vermehrt,
indem man in Parallelschaltung mit kleinen
Spannungen ladet, und erst bei der Ent-
ladung die Einzelteile sich hintereinander
schalten. Es kommen auf die Weise keine
benachbarte Partien auf Spannuogsdifferenzen,
welche über die praktisch leicht zu erreichenden
Isolationsansprüche hinausgehen.
Es ist ferner klar, dass man, wenn aus
Gründen, welcher Art auch immer, die
Grenzen der Leistungsfähigkeit des
Einzelsystems erreicht sind, man nun
ohne Änderung der Schwingungszahl die
Energie vergrössern kann.
I
5. Ich wende mich zu einem anderen Punkte.
Die bisherigen Erfahrungen sprechen dafür,
dass es für jedes System (z. B. eine gegebene
Kapazität) einen günstigsten (vielleicht noch
von Scbwingungszahl und Dämpfung abhängigen)
Wert der Funkenlänge giebt, d. h. einen sol-
chen, für den der von der Gesamtenergie im
Funken absorbierte Prozentsatz ein Minimum
ist, derart also, dass sowohl oberhalb als
unterhalb dieser Funkenlänge der prozentische
Energieverbrauch zunimmt. Die Aufgabe ist
nun die folgende: Man sei gezwungen mit
grösseren Entladespannungen zu arbeiten, als
der günstigen Funkenlänge entspricht, soll
aber trotzdem den Energiekonsum im Funken
auf diesem besprochenen Minimalwert halten.
Die hierfür benutzten Schaltungen gehen
von folgender Erwägung aus: Wir kennen
von der Natur des Funkens noch recht wenig.
Aber trotzdem dürfen wir die Annahme machen,
dass sein Verhalten bei sonst gleichen 1 Um-
ständen (wie Material der Elektroden, Belich-
tung etc.) eindeutig bestimmt ist aus dem elek-
trischen Feld vor der Entladung und demselben
während der Entladung. Sofern nun das
Feld vor der Entladung in erster Linie be-
stimmt ist durch die Potential differenzen')
(und nur in sehr untergeordnetem Masse von
deren sogenannten Absolutwerten, d. h. den
gegen die Umgebung verlaufenden Kraftlinien)
und während der Entladung durch die Strömung,
sollten Funken von gleichem Verhalten (also
gleichem Energiekonsum) entstehen, wenn man
beide Bedingungen erfüllt.
Die Anordnung Fig. 17 genügt diesen Be-
3000
3000 V
Fig. 17.
dingungen: den gestellten Anfangsbedingungen
unmittelbar, den Strömungsbedingungen nach
i) In aller Strenge wird dies erreicht, wenn eine Elek-
trode die andere vollständig umscliliesst, wie ich dies sche-
matisch in dem D. R.-P. vom 26. Januar 1899 angedeutet
habe.
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198
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
den vorherigen Erfahrungen aller Voraussicht
nach. Es bedeuten w, und w^ wieder grosse
Widerstände; die Zahlen 3000, 2000, 1000, o
bezeichnen beispielsweise angenommene An-
fangspotentiale. Der Versuch bestätigte die
Voraussicht.
Dieser Versuch wurde dann von Herrn Ren-
dahl in meinem Institut umgeändert, wie
Fig. 18 zeigt. Hier bewirken die kleinen
Fig. 18.
Hilfskondensätoren 7,, 72 und 73 eine zweck-
mässige, den Funkenstrecken entsprechende
Potentialverteilung, eine Anordnung, ähnlich
der früher als „Kaskadenschaltung" bezeich-
neten, wie sie in der Technik für statische
Voltmeter benutzt wird und wie ich sie ge-
legentlich für Eichung solcher Instrumente schon
früher verwendet habe.') Die Kapazität der
kleinen „Spannungsverteiler" kommt für die
Energie des ganzen Systems nicht in Betracht
Um ihre Schwingungen ganz vom System
abzuschalten, können noch grosse Ohmsche
oder induktive Widerstände in die Zuleitungen
von den Hilfskondensatoren zu den Funken-
strecken eingeschaltet werden.
Der Unterschied dieser Anordnung von
Funkenstrecken gegenüber der Unterteilung einer
grösseren Funkenstrecke durch, eingeschobene
isolierte Kugeln — die auch thatsächlich wertlos ist
— braucht nicht hervorgehoben zu werden. Man
kann durch die hier gegebene rationelle Teilung
der Funkenstrecken grosse Spannungen ökono-
misch ausnutzen. Die günstigste Partialspannungs-
differenz wird nach den Ergebnissen von Mes-
sungen, die im hiesigen Institut ausgeführt wur-
den, fiir Funkenkugeln üblicher Grösse bei etwa
15000 Volt (0,5 cm Funkenlänge) liegen.
6. Die Methode, Phasenverschiebungen
zu messen, beruht darauf, dass man in zwei
Sekundärspulen j, und ^2 bei möglichst
loser Koppelung durch Induktion elektro-
motorische Kräfte erregt und eine Grösse misst,
welche der aus beiden Einzelkräften resultierenden
elektromotorischen Kraft proportional ist, wenn
die Spulen jj und s^ das eine Mal „hinterein-
ander" und das andere Mal „gegeneinander"
i) F. Braun, Wied. Ann. 44, 771, 1891.
geschaltet sind.') Beide Komponenten sind
vorher genau gleich zu machen. Man kann
entweder mit Funkenlängen oder mit Wärme-
wirkungen messen. Sind die Funkenlängen fiir
die beiden Fälle resp. /| und fj, die Thermo-
meterangaben Ti und 7j, so ist (sofern die
Thermometerangaben den Quadraten der Strom-
stärken proportional gesetzt werden dürfen)|die
Phasendifferenz. 9) gegeben aus
^?-==^-resp.f/^
fi
Tx
Die Figuren 19 und 20 erläutern zwei Fälle
(die Schwingungskreise sind zur Abwechslung
in Hintereinanderladeschaltung verbunden).
Fig. 19.
Fig. 20.
In Figur 19 wird j, von /i, ^2 von /j aus
erregt. Der Messkreis ist durch den Konden-
sator 7 und die Selbstinduktionen /, und l^, die
gleichzeitig zur Schwächung der Koppelung
dienen, auf Resonanz gebracht. Man misst
entweder mit dem Thermometer Th oder einer
Funkenstrecke F, die dem Kondensator 7 pa-
rallel gelegt ist. Die Zuleitungen zu ihr werden am
besten nicht zu klein gewählt, um die Funken-
längen etwas zu vergrössem. Da man nicht auf
l) Vgl. einen Spezialfall davon: F. Braun, Ann. d. Phys.
(4), 8, 207, 1902.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
199
streng quasistationäre Strömung (was man durch
die Angaben des Thermometers Th an ver-
schiedenen Stellen kontrollieren kann) wird
rechnen dürfen, so ist auf möglichste Sym-
metrie in Bezug auf das Messinstrument zu
achten. Die Induktionswirkungen von Teilen
der Strombahn, welche man nicht wünscht,
sind unangenehm und sehr zu beachten. Ebenso
pflegen Umschalter, wenn auch von kleinen
Dimensionen und aus Paraffin hergestellt, Stör-
ungen zu geben. Man berücksichtige bei der
Prüfung der Gleichheit der Wirkungen auf resp.
5, und ^2 diese Umstände, desgleichen, ob die
Resonanzstellen in allen drei Fällen (ß\ resp.
j-, allein, S\ + jj) unverändert sind. Das Ther-
mometer ist besser durch ein empfindlicheres
Instrument zu ersetzen.
Die gleichen Bemerkungen gelten in noch
erhöhtem Masse für die Anordnung nach Fig. 20.
Hier ist im Sekundärkreis nahezu eine halbe
Wellenlänge hergestellt. Man kann ganz ohne
Kondensator in demselben arbeiten. Ein kleiner
Kondensator 7 ist aber zweckmässig; das Ganze
wird nicht so empfindlich gegen Undefinierte
Kapazitätsänderungen.
Die Methoden geben trotz der besprochenen
Schwierigkeiten immerhin Anhalte, und wenn man
sich auf die Beantwortung passend gestellter
Fragen beschränken kann, sogar gute Resultate.
Ich habe wenigstens eine ganze Reihe von Er-
gebnissen, die mit schnellen Schwingungen (über
10') gewonnen waren, obschon dje Messungen
offenbar noch nicht ganz einwandfrei waren,
mit Schwingungen geringerer Frequenz (etwa
10*) unter Anwendung der Kathodenstrahlröhre
verifizieft gefunden.
Bei den Schaltungen nach Fig. 12 und 15,
wo es sich freilich um die einfachere Frage der
Phasengleichheit handelte, gab z. B. die Prüfung
eines Systems von vier Kondensatoren das
Folgende. Zwei Spulen des zu prüfenden
Systems wurden zur Induktion auf zwei Spulen
S\ und s-i herangezogen. Es gab
^1 +Jj : Funke = 3,6 mm; starke, helle Funken;
Thermometer = \jo Sc
h—s-i: Funke : schwaches Fünkchen, von etwa
0,1 mm;
Thermometer kaum i Sc
Ebenso ausgesprochen zeigt sich, wenn die
Koppelungsbogen K^ und K^ möglichst frei
von Selbstinduktion sind, die Phasengleichheit
für die Schaltung Fig. 19. Bei Hintereinander-
schaltung von jj und s^ ein lebhafter, knallen-
der Funke von etwa 2 mm; bei Gegeneinander-
schaltung ein kaum sichtbares mattes Fünkchen.
Es kommt aber niemals vor, dass dazwischen
3uch nur ein einziges Mal ein lebhafter Funke
erscheinen würde — ein Beweis, in welcher
absolut sicheren Weise die sonst so launischen
Funken voneinander abhängig gemacht sind
Dieses schwankende unbestimmte Verhalten der
Funken tritt sofort auf nach Entfernung eines
Koppelungsbogens.
Strassburg i. Eis., April 1904.
(Eingegangen 3. April 1904.)
Herstellung doppelt brechender Körper aus
isotropen Bestandteilen.
Von Ferdinand Braun.
I. Die Erklärung der Doppelbrechung fuhrt
auf die Hypothese, dass nach drei zu einander
senkrechten Richtungen entweder die Dichte
oder die Elastizität oder endlich die Dielektri-
zitätskonstante verschiedene Werte hat. Wir
reden nur von der letzteren Annahme. Man
kann sich mit der prinzipiellen, experimentell
verifizierten Forderung begnügen, oder aber
man kann nach einer Anschauung für diese An-
nahme suchen. In der Auffassung des Dielek-
trikums als eines Gemenges von leitenden Par-
tikelchen, die in ein nichtleitendes Medium ein-
gebettet sind, hat Lampa rechnerisch zwei Hy-
pothesen verfolgt; entweder •) er betrachtet die
leitenden Partikelchen als Ellipsoide oder er
denkt sich kugelförmige leitende Teilchen ein-
geordnet derart, dass die Zahl derselben pro
Längeneinheit nach den drei verschiedenen
Richtungen eine verschiedene ist.^) Es giebt
noch eine andere Möglichkeit. Denkt man sich
in einem isotropen Dielektrikum Teilchen eines
anderen mit anderer, sagen wir, grösserer Di-
elektrizitätskonstante verteilt, welche isotrop,
aber nach verschiedenen Richtungen .verschieden
ausgedehnt sind und, welche, Einfachheit halber,
gleichmässig verteilt und parallel zu einander
orientiert sein sollen, so entsteht gleichfalls ein
Körper, welcher die Eigenschaften der Doppel-
brechung unter gewissen Bedingungen zeigen
muss. Diese Bedingung besteht darin, dass
das Gemisch beider Dielektrika den in Betracht
kommenden Wellen gegenüber sich wie ein ho-
mogener Körper verhält.
Ist diese Bedingung erfüllt, so können wir
von drei verschiedenen Dielektrizitätskonstanten
reden und werden, solange wir im Gebiete die-
ser Wellenlängen bleiben, auch experimentell
nichts anderes nachweisen können.
Dieser Schluss ergibt sich ohne weiteres.
Wir wollen Einfachheit halber annehmen, die
Teilchen des zweiten Dielektrikums seien recht-
winklige Parallelepipeda. Denkt man sich ein
einzelnes frei drehbar in einem homogenen elek-
trischen Feld (das im übrigen im Dielektrikum
mit der Dielektrizitätskonstante i verlaufen soll).
1) A. Lampa, Wien. Ber. 104, 2a, 68i, 1179, 1895.
2) A. I^ampa, Wien. Ber. 111, 2.1, 982, 1902.
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200
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
so werden drei bevorzugte Einstellungsrich-
tungen des Parallelepipedons existieren: eine,
wo die kleinste Kante desselben den Kraftlinien
des ungestörten Feldes parallel liegt, eine zweite,
wenn die längere Kante, eine dritte, wenn
die längste Kante diese Lage hat. Die letzte
ist die stabilste. Rührt das Feld von zwei Kon-
densatorplatten her, welche mit unveränderlichen
Elektrizitätsmengen geladen sind, so hat, da
die potentielle Energie des Systems dann ihren
kleinsten Wert besitzt, die Kapazität des Kon-
densators oder die Dielektrizitätskonstante des
Zwischenraumes ihren Maximalwert.
Diese Veranschaulichung der theoretischen
Forderung einer Verschiedenheit des dielek-
trischen Verhaltens eines Stoffes nach verschie-
denen Richtungen ist so nahegelegen, dass ich
nicht annehmen kann, sie sei nicht schon aus-
gesprochen, obschon ich sie in der Litteratur
nicht habe finden können. Sie ist aber, wie
das Folgende zeigen soll, auch nützlich; und
in diesem Nachweis sehe ich ihren Wert.
2. Man sollte — jedenfalls bis zu einem
gewissen Grade — doppeltbrechende Körper
aus einem Gemenge isotroper Stoffe in der an-
gegebenen Weise nachahmen können, wenn
man sich etwa den Luftraum in lauter Würfel
zerlegt dächte und in jedem Mittelpunkt eines
solchen ein Parallelepipedon anbrächte, alle pa-
rallel zu einander orientiert. So ist der Ver-
such nicht ausfiihrbar; ich habe ihn daher in
etwas anderer Weise angestellt — zunächst mit
elektrischen Wellen.
Ks wurde ein Gitter aus Backsteinen (feuer-
feste, lufttrockene Steine, wie sie zur Ausfiit-
terung von Kesselanlagen dienen) aufgebaut.
Die Dimensionen des einzelnen Steines waren
6x12x24 cm. Das Gitter war 1,1 Meter
hoch und ebenso breit. Es bestand aus 1 1
„Gitterstäben" von 6 cm Breite, getrennt durch
ebenso breite Luftschlitze. Seine Dicke war
24 cm.
Die Wellen wurden wesentlich nach Righi-
scher Art in der Brennlinie eines cylindrischen
Hohlspiegels (Polarisator) von 70 cm Achsen-
länge (und 70 x: 96 cm Öffnung) erzeugt und
in einem ebensolchen Hohlspiegel (Analysator),
in dessen Brennlinie ein Righischer Resonator
lag, aufgefangen. Die Spiegel waren jeder um eine
horizontale Achse drehbar. Ihre gegenseitige
Entfernung variierte bis zu mehreren Metern.
Die benutzten halben Wellenlängen waren
etwa 17, 24 und 34 cm; zur Kontrolle wurde
noch eine solche von nahezu 70 cm gebraucht.
3. Ich war von vornherein darauf gefasst,
dass man Erscheinungen beobachten müsste,
welche sich aus der folgenden Erwägung er-
geben: Eine ebene Welle falle senkrecht auf
ein unendlich ausgedehntes Gitter. Die elek-
trischen Schwingungen seien parallel den Gitter-
stäben, also vertikal. Es gehen dann Wellen
hindurch durch die Luftschlitze mit einer Ge-
schwindigkeit Vi, durch die Gittersubstanz mit
der Geschwindigkeit fj. In einer Brennebene
zur Interferenz gebracht, würden sie eine lineare
Schwingung mit einer Amplitude Ai und einer
Phase 9)| geben; A^ und g>, bestimmen sich
aus der Energieverteilung zwischen den durch
die beiden Gitterbestandteilen wandernden
Energieanteilen und den Gangunterschieden.
Ändert sich diese Energieverteilung dadurch,
dass man die ankommende Schwingung gegen
die Gitterstäbe um 90" verdreht hat, so wird
aus ihnen in der Brennlinie eine horizontale
Schwingung mit einer anderen Amplitude A,
und einer anderen Phase <P2 entstehen. Beide
zu einander senkrechte Schwingungen haben
daher eine Phasendifferenz 90, — 953 und würden
Erscheinungen geben, welche in gewissen Be-
ziehungen denen der Doppelbrechung gleichen
(in anderer aber, nämlich bei festgesetzter Ver-
grösserung der Gangunterschiede, sich von ihnen
unterscheiden).
Optische Erscheinungen, welche sich wahr-
scheinlich hierauf zurückfuhren lassen, sind schon
lange von Quincke') beobachtet und beschrie-
ben worden.
Obschon ich also darauf gefasst war, auf
solche Erscheinungen zu stossen, interessierte
mich doch der Versuch, den ich zur sicheren
Beurteilung von Beobachtungen auf einem an-
deren Gebiete wünschte, derart, dass ich ihn
anstellte.
4. Mit einem einzigen Backsteingitter zeigt«
sich, wie zu erwarten war, noch gar nichts
Sicheres. Ks wurden daher drei solcher Gitter,
zur Vermeidung von Reflexionsverlusten, direkt
aneinander gesetzt. Die Erscheinungen zeigten
sich aber weder — soweit dies zu beurteilen
möglich war — quantitativ, noch qualitativ so,
wie sie nach den in § 3 angestellten Erwäg-
ungen hätten sein sollen. Auch andere Er-
klärungsmöglichkeiten fielen weg. Das Resul-
tat war, kurz gesagt, das folgende:
Ich will von den kleineren Wellenlängen
(- - =17 und 24 cmj, welche kompliziertere
Resultate (vielleicht infolge einer Superposition
der nach § 3 zu erwartenden Erscheinungen)
zu geben scheinen, nicht reden. Für den Oszillator
-= 34 cm verhielt sich das Backsteingitter wie
eine homogene, doppeltbrechende Masse.
Der Oszillator sei gestellt unter 45* gegen
die Vertikale; wir wollen diese Stellung jds im
ersten oder positiven Quadranten befindlich
bezeichnen. Mit etwa 2 V2 Backsteindicken ver-
1873-
i) G. Quincke, Pogg. Ann. 146, i, 1872; 149, »73
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
201
lassen die Schwingungen das Gitter als nahezu
cirkular; mit drei Backsteindicken ist die grosse
Achse der Schwingungsellipse in den zweiten
Quadranten gedreht. Die vertikalen und die
horizontalen Schwingungen werden mit wesent-
lich gleicher Intensität durch das Gitter hin-
durchgelassen.
Messungen sind nicht zuverlässig. Ich habe
mich daher vorzugsweise auf die Entscheidung,
ob die Schwingung nahezu cirkular ist, resp.
auf die Ermittelung, in welchem Quadranten
die Hauptachse der Schwingungsellipse gelegen
ist, gestützt, da dies ein qualitativ sicheres Kri-
terium giebt. Zu diesem Ende sollte das Gitter
so lange dicker gemacht werden, bis die durch-
tretende Schwingung wieder auf linear im ersten
Quadranten zurückgekommen war. Mit sechs
Backsteingittern lag die Hauptachse noch immer
im zweiten Quadranten, mit acht bis neun
wurde die Schwingung wieder nahezu cirkular,
endlich mit zehn war die Hauptachse wieder
in den ersten Quadranten zurückgedreht, die
Schwingung schien aber noch nicht linear zu
sein. Ich schätze, dass ich, um dies vollkommen
zu erreichen, elf bis zwölf solcher Gitter hätte
aufbauen müssen. Ich habe mich mit den zehn
Stück begnügt; das ganze Gitter war bereits
mehr als 2 Vj Meter dick, wog etwa 80 Zentner
und sein Rohmaterial repräsentierte schon über
200 Mark Wert.
Mit dem längsten Oszillator wurde aber
kontrolliert, dass der Gangunterschied für seine
Wellenlänge übereinstimmte mit dem aus der
etwa halb so langen Welle gefundenen; z. B. lag
die Hauptachse seiner Ellipse im negativen Qua-
dranten, wenn die der kürzeren Welle wieder
in den positiven zurückgekehrt war; er zeigte
cirkulare Schwingung bei 6 Gittertiefen, wo
der kleinere nahezu lineare in — 45** gab.
5. Die Differenz der Brechungsexponenten
der beiden Wellen ist etwa 0,22, d. h. grösser
als die Differenzen des ordinären und extra-
ordinären Strahles für sichtbares Licht im Kalk-
spat (o, 1 7). Die Doppelbrechung ist also ganz
überraschend groß.
Die Unterschiede, welche danach den
beiden Dielektrizitätskonstanten entsprechen,
müssen sehr erhebliche sein. Wenn auch eine
genaue, oder gar zur quantitativen Vergleichung
brauchbare Bestimmung derselben mit dem ver-
wendeten Material schwer möglich ist, so wur-
den doch zur qualitativen Kontrolle einige Ver-
suche gemacht. Mittels der Stimmgabelmethode
(123 Unterbrechungen pro Sek.) wurde die
Kapazität zweier Blechplatten von etwa i Qua-
dratmeter Fläche bestimmt, die vertikal in
einem Abstand von 0,5 Meter voneinander
aufgestellt waren, wenn ein aus Backsteinen
mit entsprechenden Luftschlitzen aufgebauter
Würfel von 48 Centimeter Kantenlänge da-
zwischen gebracht wurde. Er bestand aus
109 kg Backsteinen und 4V2 kg Holz, hing an
einem Hanfstrick und konnte mittels Flaschen-
zuges gehoben und gesenkt werden. Er wurde
in das Feld so gebracht, dass die Kraftlinien
das eine Mal senkrecht zur Basis 48x48 cm
Backsteinmasse von 6 cm Dicke durchliefen,
dann einen ebenso dicken Luftschlitz, wieder
eine Backsteinmasse u.s.w.;'das andere Mal durch
die Backsteingitter von je 48 cm Tiefe, eben-
solcher Höhe und 6 cm Breite und daneben
durch die ebenso dimensionierten Luftschlitze.
Das qualitative Ergebnis stimmte mit der
Erwartung überein. Ein zweiter Versuch mit
nähergestellten Kondensatorflächen und ähn-
licher Anordnung ergab gleichfalls eine sehr
beträchtliche Differenz der mittleren Dielektri-
zitätskonstanten. Je nachdem nur Luft (12 cm
dick) dazwischen war, oder die Hälfte durch
eine gleichförmige Backsteinlage von 6 cm
Dicke ausgefüllt war oder endlich die letzteren
hochkant, mit Luftschlitzen dazwischen, gestellt
waren, ergaben sich die mittleren Dielektrizi-
tätskonstanten zu 1,43 und 3,7. Da aber aus
delr ersten Beobachtung sich die Konstante des
Backsteines zu 2,6 berechnet, so heisst dies,
dass noch störende Umstände, wahrscheinlich
vorzugsweise von dem Austreten vieler Kraft-
linien aus den Rückseiten der Belegungen her-
rührend, vorhanden waren.
6. Auf das Quantitative lege ich keinen
Wert, qualitativ ist aber die Erscheinung ausser
Zweifel. Ich will dazu bemerken , dass ein
Teil der Versuche über Doppelbrechung in
zwei verschiedenen Räumen von wesentlich
anderen Dimensionen etc. mit dem gleichen
Erfolg wiederholt wurden. Auch wurden die
entscheidenden Versuche ohne Analysator-
spiegel einfach durch einen hinter das Gitter
gehaltenen Resonator kontrolliert, das Bild des
Spiegels damit abgesucht etc.
7. Meine Versuche berühren sich mit
denen von Righi'), Mack^), Böse') u. a. über
elektrische Doppelbrechung. Sie unterscheiden
sich aber von ihnen durch das Folgende: Diese
Forscher haben entweder mit Substanzen ge-
arbeitet, welche direkt optisch doppelbrechend
oder doch wenigstens als solche verdächtig
sind. Dies gilt ohne weiteres für die von
ihnen verwendeten Krystalle und für das Holz.
Aber auch die von Böse und Mack verwen-
deten Papierlagen bestehen jedenfalls aus op-
I tisch nicht isotropem Material, da jede Papier-
, faser, wie bekannt, unter dem Mikroskop stark
, doppelt brechend erscheint. Von den geschich-
teten Gesteinen, welche Böse verwandt hatte,
189s.
i) Vgl. Righi, Optik d. el. Schwggen: Leipzig 1898.
2) Mack, Wied. Ann. 64, 342; M, 717 iusbes. 731,
3) Böse, Phil. Mag. (5), 48, 55, i8<i7.
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202
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No, 8.
nimmt er selber an, dass sie infolge des
Druckes, dem sie bei ihrer Bildung ausgesetzt
waren, doppelbrechend seien.')
Dazu kommt, dass diese Körper meist fiir
die Schwingungen parallel und senkrecht zur
Faserrichtung verschieden durchlässig waren.
Im Gegensatz dazu sollte hier der Beweis
erbracht werden, dass man aus an sich iso-
tropen rein dielektrischen Materialien ein Me-
dium konstruieren kann, welches die Eigen-
schaften eines doppelt brechenden Stoffes be-
sitzt. Das Gitter verhält sich wie eine Kalk-
spatplatte.
Es ist natürlich, dass man durch andere
Materialien (etwa mit Wasser gefüllte Glas-
röhren) auch die dichroitischen Erscheinungen
nachahmen kann; desgleichen, den Reusch-
schen Glimmertreppen analog, die Drehung des
Quarzes. Dies hat mit gedrillten Jutefasern
schon Bose^) gemacht.
8. In den vorstehend besprochenen Ver-
suchen waren die Querdimensionen der Stäbe
etwa Vi 2 der Wellenlänge. Schon dann ver-
hielt sich der Körper, soweit beurteilt werden
konnte, wie homogen. Dies stimmt mit anderen
optischen Erfahrungen gut überein. 'j
Man sollte die Erscheinungen nun auch
optisch nachahmen können. Dies ist mir mittels
der früher beschriebenen Metallgitter ^) einiger-
massen gelungen; ich habe Zerstäubungsgitter
aus Silber durch Chlorieren oder Bromieren in
durchsichtige Gitter verwandelt und dann an
einzelnen Stellen daserwartete Veu'halten schwach,
aber deutlich beobachten können. Ebenso an
Zerstäubungsgittern aus Messing oder Stahl, nach
deren Oxydation durch Erhitzen; auch durch
Sulfurieren von Silbergittern. Da die letztge-
nannten Verbindungen in dickerer Schicht nicht
mehr durchsichtig sind, braucht man ihr Ver-
halten nicht als beweisend zu betrachten.
Die Erscheinungen sind bei der genannten
Herstellungsart viel weniger ausgesprochen als
diejenigen der metallischen Gitterpolarisation.
Dies ist nicht überraschend, da man von Di-
elektrizis dickere Schichten braucht als von
Metallen; und dort, wo die Schichten vielleicht
dick genug sind, werden die Zwischenräume
voraussichtlich zu eng geworden sein.
Ich habe mich aber vorläufig mit Versuchen
nach dieser Richtung hin nicht länger aufge-
halten, da bereits Thatsachen vorliegen, durch
deren Verfolgung dieser letzte Teil meiner An-
sicht nach bewiesen werden kann. Es sind
i) Hose, Electrician vom 27. Dez. 1895, S. 291.
2) Hose, 1. c.
3) C. Christiansen, Wied. Ann. 88, 298, 1884; 24,
439, 1885. J. Stscheglayew, Wied. Ann. 64, 325; 65,
745, 1898.
4) F. Braun, Sitzungsber. Berl. Akad., S. 154, 1904.
dies Beobachtungen, wie sie von Majorana')
und im Anschluss daran von Schmauss^) ge-
macht worden sind. Erforderlich wäre nur
nachzuweisen, dass man die Majoranaschen
Erscheinungen auch dann erhält, wenn die
supponierten gerichteten Teilchen sicher nicht
schon selber doppelt brechend sind. Die im
Bravaisschen Eisen und anderen der artigen
kolloidalen Lösungen enthaltenen Partikelchen
scheinen optisch nicht isolierbar zu sein;
das Ganze verhält sich, jedenfalls für das
blosse Auge, homogen. Mit direkt als Trübung
sichtbaren Teilchen haben die Herren Brandes
undMandelstamim hiesigen Institut die magne-
tische Doppelbrechung erhalten; sie haben zu Ei-
senchloridlösung etwas Quecksilberchloridlösung
zugefügt; nach schwachem Erwärmen entsteht
eine Trübung; die suspendierten Teilchen halten
sich sehr lange schwebend; diese Lösung gab
die magnetische Doppelbrechung. Unentschieden
ist allerdings auch hier, ob die Teilchen fiir
sich isotrop sind.
Dies müsste mikroskopisch geprüft werden.
Denn die ähnlichen von Meslin undChaudier'i
in elektrischen und magnetischen Feldern be-
obachteten dichroitischen Erscheinungen waren
bis jetzt immer an die Gegenwart suspendierter,
kleiner doppelbrechender Krystalle gebunden.
Man müsste aber Doppelbrechung auch mit nach-
gewiesen isotropen Substanzen erhalten können.
9. Ob man jede Form bekannter Doppel-
brechung auf die hier vorgetragene zurückführen
kann, ist eine noch nicht beantwortbare Frage.
Vorauszugehen hätte die Entscheidung, ob die
Doppelbrechung der Krystalle wirklich damit
in Übereinstimmung ist. Es wird zwar für jede
beliebige Form der eingebetteten dielektrischen
Teilchen im allgemeinen drei zueinander senk-
rechte ausgezeichnete Einstellungsrichtungen und
damit drei „Hauptdielektrizitätskonstanten" des
Mittels geben. Es müsste aber nachgewiesen
sein, dass Verteilungen nach der Art der hier
angenommenen möglich sind, welche auch
für die zwischen den Hauptrichtungen ge-
legenen auf richtige Werte fiir die Dielektrizität
führen.^) Ein weiteres Bedenken sehe ich in
der Existenz der sogen, gekreuzten Dispersion
zweiachsiger Körper, wenn auch andererseits die
Beobachtung*), dass Fundort und Bau der Krj'-
stalle von Einfluss sind, vielleicht auf einen Zu-
sammenhang mit solcher Gitterstruktur hinweist.
i) Q. Majorana, Compt. rend. 186, 159, 235, 1902:
vgl. diese Zeitschr. 4, 14$, 1903.
2) A. Schmauss, Ann. d. Phys. (4), 10, 658; 18, iS*.
1903-
3) J. Chaudier, Compt. rend. 187, 248, 1903, vgl. di-
selbst auch die Litteraturangaben bez. Meslin.
4) Vg]. dazu die unter der Annahme leitender Tcilcbe»
geführte Keclinung von A Kampa, Wien. Ber. 104, 2a, 1179.
1895; ibid. 111, I. c.
5I Liebisch, Kortschr. d. Phys. 2, 143, 1893.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
203
Es sind zahlreiche Beobachtungen über sog.
optische Anomalien bekannt, z. B. dass Misch-
krystalle von verschiedenen Alaunen oder von
chlorsaurem und bromsaurem Natron, welche
alle dem regulären Systeme angehören, in ge-
wissen Gebieten ein- und zweiachsig erscheinen. ')
Ich bin über diese Gegenstände nicht orientiert
und muss es den Fachleuten überlassen, zu ver-
suchen, ob die Gesichtspunkte, die sich aus
meiner Mitteilung ergeben, zur Klärung solcher
Fragen mit Nutzen herangezogen werden können.
Die prinzipielle Möglichkeit liegt jedenfalls vor,
aus isotropem Material doppelbrechendes auf-
zubauen. Es wäre natürlich kein Fortschritt,
wenn man damit für den Ausdruck „innere
Spannung" in letzter Instanz nur einen anderen
Namen einfuhren würde.
i) Vgl. z. B. : R. Brauns, Neues Jahrbuch fiir Minera-
logie etc. 1, 303, 1892 „Die durch isomorphe Beimischung
anomalen sind neben den durch Dimorphie anomalen die
interessantesten. Die Spannungen in ihnen werden durch
KrSfte hervoi^rufen, für deren Auftreten wir noch keinen
sicheren Grund angeben können."
Strassburg i. E., 27. März 1904.
(Eingegangen 29. März 1904.)
Der experimentelle Nachweis des elektrischen
Feldes im Innern von in Elektrolyte tauchen-
den Isolatoren; kontinuierliche Rotation des
Isolators in vorgeschriebenem Sinne.
Von Wladimir von Nicolajew.
Nebenstehende Figur (Fig. i) stellt im Ho-
rizontalschnitt einen Isolator Z>, dar, welcher
in einen Elektrolyten taucht, dessen elektrische
Permeabilität den Wert D^ besitzt; die Linie
abfde ist das Bild der Stromlinie — der Fara-
dayschen Röhre. Auf dem Boden der Kirch-
hoff-Ohm sehen') Theorie werden die elektro-
motorischen Kräfte im Innern der Leiter her-
vorgerufen durch Oberflächenladungen, deren
Potentiale von einem Querschnitt zum andern
sich verändern; in jedem Punkt der Linie bfd,
welche den Isolator durchschneidet, müssen sich
auch die elektrischen Kräfte befinden, welche
von Oberflächenfadungen hervorgerufen werden;
mit einem Worte, die Linie bfd muss der Sitz
einer Farad ay sehen Röhre sein.
In meiner Arbeit „Über das elektro-statio-
näre Feld in Leitern und Elektrolyten" (diese
Zeitschrift 4, 709 — 713, 1903) zeige ich, dass die
äussersten Ladungen von Faraday sehen Röh-
ren, ähnlieh wie die Röhre bfd, einen Wirbel-
strom hervorrufen können, und da ein der-
artiger Strom in Wirklichkeit nicht vorhanden
ist, so habe ich den Schluss gezogen, dass Ober-
flächenladungen im Innern eines Isolators ein elek-
i) August Beer, Elektrostatik, S. 310 — 312.
trisches Feld nicht hervorrufen können ; ich habe
sogar einen Versuch vorgeschlagen, der eine
Lösung der Frage gestatten würde. In meiner
ersten Arbeit (diese Zeitschrift 4, 549, 1903)
behaupte ich, dass, wenn selbst der Isolator
für elektrolytische Röhren durchlässig wäre, die
Versuche glücken mUssten in Anbetracht der
erheblichen Permeabilität, die das Wasser im
Vergleich zum Glimmer und zum Glase besitzt.
Nunmehr bin ich auch davon überzeugt, dass
die Oberflächenladungen und ihr Potentialabfall
durchaus nicht dieUrsachen des elektrischen Stro-
mes darstellen, dass vielmehr dieser Abfall eine
Folge des inneren Vorganges ist und die Rolle
eines Indikators spielt, um so mehr, als Induktions-
ströme ohne irgendwelche Verteilung der Ober-
flächenladungen bestehen können. Wenn auch
äussere Ladungen weder im Innern der Leiter,
noch in darin angebrachten Isolatoren ein Feld
erzeugen, so könnte doch sehr wohl der Strom
selbst dieses Feld erregen; die Frage müsste
(+)
(+)
Fig. 2.
durch den Versuch entschieden werden, und
der Versuch hat mir ganz entschieden gezeigt,
dass das Feld im Inneren eines in einen Leiter
(Elektrolyt) gesenkten Isolators wirklich besteht,
und recht eigentümliche Eigenschaften besitzt.
Herr Professor Emil Cohn hat aus Anlass
meiner Untersuchungen (diese Zeitschrift 4, 546
bis 549, 1903) eine Arbeit „Über die Bewegungen
von Isolatoren in elektrisch durchströmten
Leitern" (diese Zeitschrift 4, 549—551, 1903) ver-
öffentlicht, in welcher eine vollständige theo-
retische Erklärung aller meiner Versuche dar-
gelegt ist. Wenn Verfasser auch das Vorhan-
densein eines Feldes im Inneren des Isolators
behauptet, so sind doch die Ergebnisse unserer
Darlegungen die gleichen; Prof. Cohn, nach
dem obiges Feld an der Bewegung des Isola-
tors keinen Anteil nimmt, und ich, der ich das
Vorhandensein dieses Feldes in Abrede stelle,
gelangen beide zu demselben Resultat; alle
Bewegungen von Isolatoren werden ausschliess-
lich durch die Seitendrucke der Faradayschen
Röhren verursacht; die Triebkräfte 'hängen nur
von der elektrischen Permeabilität des Elektro-
lyten und den relativen geometrischen Verhält-
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204
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
nissen und keineswegs von der Permeabilität
des Isolators ab.
Professor Cohn kennzeichnet das dielek-
trische Feld folgendermassen : i. es wird durch
das Volumen des Isolators lokalisiert; 2. es
steht in keiner Beziehung zu den elektroly-
tischen Röhren; 3. die Feldkräfte verhalten
sich wie ein System innerer Kräfte und ergeben
weder eine resultierende Kraft, noch ein Dreh-
ungsmoment.
Leider hatte ich keine Gelegenheit, mir den
Artikel zur Zeit zu verschaffen; sonst wären
meine weiteren Versuche, deren Beschreibung
in vorliegender Nummer folgt, schon längst aus-
geführt worden.
Erster Versuch. Man senkt ein kleines
plattes GefcLss A B (Fig. 2) zwischen zwei Elek-
troden vollständig in Wasser; das Gefass ist
mit einem Deckel verschlossen, und die einge-
schlossene Luftmasse und das Glas der Wände
spielen die Rolle eines im Inneren eines Leiters
angebrachten und vom Strome durchflossenen
Isolators; wenn im Isolator ein elektrisches Feld
besteht, so müssen seine Kräfte auf jeden imCylin-
der angebrachten beweglichen Leiter einwirken.
Wenn man in das Gefass eine Magnetnadel
{NS) einschliesst, welche sich um einen senk-
rechten Zapfen dreht und den Strom eines Trans-
formators zu 14000 Volt hineinschickt, so be-
obachtet man, dass die Nadel sich sehr ener-
gisch in die Ebene der Elektroden, d. h. senk-
recht zu den Linien des Magnetfeldes einstellt,
welches im übrigen sehr schwach ist. An Stelle
eines Magneten kann man eine Kupfer- oder
Aluminiumplatte benutzen, welche an einem
am Deckel eines cylindrjschen Gefässes (das
höher ist als das vorher erwähnte) befestigten
Kokonfaden hängt; die Platten schwingen an
dem Kokonfaden und stellen sich axial zwischen
den Elektroden ein.
Der besondere Apparat. Zum endgül-
tigen Nachweis des Vorhandenseins eines Feldes
im Inneren von eingetauchten Isolatoren habe ich
den vorhergehenden Apparat benutzt und auch
einen besonderen Apparat konstruiert, mit dem
man den inneren Raum des Isolators in der
Hand haben kann. Ein Cylindergefäss {A C)
(Fig. 3 und 4), welches in eine zugestöpselte
Röhre endigt, ist nicht mit Wasser, sondern
nach Professor Nernsts Vorschlag mitNitroben-
zol angefüllt; die Permeabilität des letzteren
(25) ist kleiner als die von Wasser (79 — 81);
da die Flüssigkeit aber andererseits unvergleich-
lich weniger leitfähig ist, konzentriert sie die
Pütentialdifferenzen besser; da ferner der Trans-
formator Potentialdifferenzen bis zu 1 5 000 Volt
gibt, so wurde Wasser zu schnell warm, als
dass es sich hätte als Elektrolyt benutzen
assen.
An einem Seidenfaden, der an dem Stöpsel
B befestigt ist, ist ein zweites bewegliches
Glasgefäss I)£ aufgehängt, welches in dem Ni-
trobenzol schwimmt und den Faden mit sich
zieht; das Gefass D£ mit der eingeschlossenen
Luft spielt die Rolle des in den Elektrolyten
gesenkten Isolators; die in das Nitrobenzol ein-
tauchenden Streifen /*, ö, sind die mit den
Klemmen des Transformators zu 15000 Volt
verbundenen Elektroden; die Kurven ä ^ geben
zwei Stromlinien an; F, und F2 sind die Po-
tentiale am Isolator; schliesslich ist Af eine an
einem Kokonfaden hängende Metallplatte, welche
sich ganz unten am Gefass befindet, damit die
)
y
P^ —
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c
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1
A
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1
Fig. 4.
elektrolytische Schicht dasselbe vor der direk-
ten Einwirkung der Elektroden schützen kann.
Zweiter Versuch. Um letzteren Versuch
zu kontrollieren, bringt man die Elektroden
ausserhalb des Gefässes (A C) (Fig. 3 und 4)
an und bemerkt dann an der Platte keinerlei
Bestreben, sich einzustellen; daraus schliesst
man, dass das Nitrobenzol wirklich die Rolle
eines elektrischen Schirmes spielt, und dass die
Einstellung nicht von der direkten Einwirkung
der Elektroden durch die Flüssigkeit hindurch,
sondern von einem besonderen inneren Felde
herrührt, welches durch den elektrolytischen
Strom hervorgerufen wird.
Dritter Versuch. Wenn das dielektrische
Feld durch das Volumen des Gefässes begrenzt
wird, und wenn die Kräfte dieses Feldes sich
wie die inneren Kräfte verhalten, so ist zu er-
warten, dass das Gefass sich selbst drehen
muss, wenn die Platte schräg zur Elektroden-
linie befestigt wird. Und wirklich wird das Ge-
fass in kontinuierliche Rotation versetzt, wie
durch die Pfeile angegeben. Wir wollen die
Platte auf der anderen Seite der Elektroden
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
205
befestigen; dann bemerkt man, dass das Gefäss i
seine Winkelgeschwindigkeit verlangsamt, um
schliesslich seine Rotationsrichtung umzukehren.
Wenn die Abmessungen des festen und des
beweglichen Gefässes nicht bedeutend sind,
dann ist die Rotation recht energisch; sonst
ist sie mit zunehmendem Trägheitsmoment und
zunehmender Reibung und Dicke des Fadens
nur langsam, obwohl das Gefäss verschiedene
Rotationen ausfuhrt. Das Nitrobenzol erfährt
durch den Strom eine Erwärmung; nach einigen
Minuten Arbeiten, mit dem kleinen Modell fing
die Flüssigkeit zu verdunsten an, und da eine
derartige Erwärmung auch nur durch Joule-
sche Wärme verursacht werden könnte, so sieht
man, dass das Nitrobenzol sich wirklich wie
ein Leiter verhielt.
Vierter Versuch. Wenn man im inneren
Gefäss eine Metallplatte in exzentrischer Stel-
lung AB (Fig. 5) anbringt, so bemerkt man
Fig. 5-
t(-)
eine leichte Verschiebung des Gefässes in der
Richtung des Pfeiles; wenn man den Strom in
geeigneten Zwischenräumen durchgehen lässt,
so erhält man sehr merkliche Schwankungen.
Zusammenfassung, i. Alle angestellten
Versuche beweisen das Vorhandensein eines
elektrischen Feldes im Innern von Isolatoren,
welche man in die Stromleiter versenkt. 2. Der
Behauptung von Professor Cohn gemäss ist
dasselbe durch die Berührungsfläche des Iso-
lators mit dem Elektrolyten begrenzt; seine
Kräfte besitzen die Eigenschaften von inneren
Kräften.
Ich möchte meinen verbindlichsten Dank
Herrn Professor J. J. Borgmann bezeugen, der
mir die Möglichkeit zur Ausführung der Ver-
suche verschafft hat, ferner Herrn W. T. Mit-
kiewitsch, durch dessen liebenswürdige Be-
mühungen ich den 15000 Volt-Transformator
erhalten habe, und schliesslich Herrn A. A.
Dobiasch, welcher mich im Verlauf der Ver-
suche mit grosser Liebenswürdigkeit unter-
stützt hat.
Physikalisches Institut an der Universität zu
St. Petersburg.
(Aus dem Französiüchen äbersetzt von A. Gradenwitz.)
(Eingegsingen l8. Jaouar 1904.)
Das Verhalten beweglicher cylindrischer
Eisenkerne in Doppelspulen; ein Beitrag zur
-Theorie der DifFerentialbogenlampe.
Von W. Biegon von Czudnochowski.
§ I. Befindet sich konaxial einer strom-
durchflossenen Spule in deren Felde ein cy-
lindrischer Eisenkern, so zeigt dieser das Be-
streben, bis zu vollständig symmetrischer Lage
in die Spule hineinzudringen. Die Grösse dieser
durch die Spule auf den Eisenstab ausgeübten
Anziehungskraft ist:
1. Annähernd proportional dem Qua-
drate der Stromstärke und dem Quadrate
der Winduhgszahl;
2. annähernd proportional der Qua-
dratwurzel aus dem Stabdurchmesser;
3. abhängig vom Verhältnis zwischen
Spulen- und Kernlänge und dem Ab-
stände zwischen Spulen- und Kernmitte.
§ 2. Das Auftreten dieser massenbewegen-
den Kräfte ist eine Folge der Magnetisierung
des Eisenkernes durch die Spule; die magne-
tisierenden Kräfte sind aber wegen der ex-
zentrischen Lage von Kern und Spule zu ein-
ander räumlich veränderlich, dementsprechend
auch die freien Magnetismen, und zwar nach
der Formel:
y = Alogii-ii-',
worin A das magnetische Moment des ersten
Teilchens, x der Abstand von der Magne-
tisierungsspule ist (Rowland 1876).') Die
Anziehung einer in der Spulenachse be-
findlichen magnetischen Masse ist bestimmbar
nach der bekannten Gleichung
„ ifi-jt-n, .
F= — "-^ (cosq>.i—cos9>\),
worin i die Stromstärke, n die Windungszahl,
/ die Spulenlänge, gp, und 9)2 die Abstands-
winkel der Spulenenden fiir das Teilchen sind ;
zur Berechnung der Anziehung auf ausserhalb
der Spulenachse liegende magnetische
Teilchen sind von James Stuart (1873)
Formeln angegeben worden.^) Die von Spulen
auf Kerne bestimmter Abmessungen ausgeübten
Kräfte lassen sich hiernach durch Rechnung,
wenn überhaupt, nur überaus schwierig fest-
stellen; man kann aber die hierbei obwaltenden
Beziehungen versuchsweise bestimmen, wie dies
von Hankel (1850), Marianini Sohn (1852),
Dub (1853), St. Loup (1870), v. Waltenhofen
(1870), Cazin (1872), Böttcher (1884), Fi-
schinger (1885), Bruger (1886), Kif-izfk (1881,
1887) geschehen ist.') Man erhält so sehr
1) Vergl. Wiedemann, Die Lehre v. d. Elektrizität,
(2. Aufl.) 3, 589—590, 1895.
2) Phil. Mag. [4], 45, 219, 1879; Wiedemann, 1. c
231 — 232
31 NSheres nebst Literaturangaben siehe Wiedemann,
1. c. 624 — 638.
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206
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
eigentümliche Kurven iiir die Abhängigkeit der
Anziehungskraft von der durch den Abstand c
zwischen Kern- und Spulenmitte bestimmten
Kernlage:
'=gW
und zwar wird in jedem Falle für ein ganz
bestimmtes c die Kraft P ein Maximum. In
Fig. I ist eine solche Kurve nach Versuchen
von Fischinger gezeichnet.')
Weise dadurch geschehen, dass man eine vom
Bogenstrom durchflossene Spule auf einen die
eine Kohle tragenden Eisenkern wirken lässt;
derartige, zweckmässig als solche „mit langer
Spule" zu bezeichnende Lampen sind z. B. die
von Archereau (1848), Jaspar (1855), Marcus
(1877), Thomas (1882), Stöhrer,') besitzen
aber infolge der in Fig. i dargestellten all-
gemeinen Gesetzmässigkeit den Nachteil: wäh-
rend einer Brennperiode zu verschie-
denen Zeiten verschiedene Empfindlich-
keit gegenStromsch wankungen zu haben.-)
Diese Thatsache hat den Anlass zu zahllosen
neuen Erfindungen gegeben und in stets bcs-
Fig. I.
§ 3. Die genaue Untersuchung dieser zu-
nächst rein wissenschaftlich interessanten Ver-
hältnisse^) hat aber auch eine hervorragende
praktische Bedeutung; es hatte sich nach den
ersten Versuchen grösseren Massstabes als not-
wendig erwiesen, für die längere Erhaltung des
Lichtbogens besondere Vorrichtungen, „Bpgen-
lampen," herzustellen, und weiter dann das
Wirken dieser von den elektrischen Grössen
des Bogens selbst unmittelbar abhängig zu
machen.^) Letzteres kann nun in einfachster
1) Elektrotechn. Ztschr. 6, 494, 1885.
2) Die besprochene Anordoung liegt einer grossen Zahl
von Messinstrumenten zu Grunde, z. B. den von Böttcher
(1883), Siemens & Halske (18S3), F. Kohlrausch (1884),
V. Miller (1885), Dittmar (1885), de la Lande (18S5);
näheres Wiedemann, 1. c. S5J fT.
3) Die ersten Lampen waren „rein mechanische
Regnlatoren", bei denen durch Uhrwerke die Elektroden
fortdauernd in gleichem Abstände voneinander gehalten —
werden sollten; Wright(l84$), Staite(i846), Le Molt (1849).
Fig. 2.
seren Konstruktionen schliesslich zu der als
„Differentiallampe mit schwingendem Werk"
einen wohldefinierbaren physikalischen Apparat
darstellenden Form geführt.
§ 4. Eine solche Differentiallampe, deren
1) Eine Abbildung dieser Lampe siehe MüUer-Pouillei
[9. Aufl.] 8, 536, Fig. 441 u. 442; bezaglich der anderen
und weiterer Konstruktionen, s. ▼. Urbanitzky, Die Elektr.
im Dienste der Menschheit, 1884, Ders., Das elektr. Licht,
1892; bezttglich neuer Lampen u. a. Tb. Weil, Xeane
Bogenlampen, Leiner, 1900, H. Birrenbsch, Theorie und
Anwendung des elektrischen Bogenlichtes , Gebr. Jinicke,
1903.
2) Man hat versucht, nach derartigen Lampen einerseiL«
durch Einfuhrung einer sich mit der Spulenkraft ändernden
Gegenkraft eine Verbesserung zu erzielen (Pöge & Fisch-
inger, D. R.-P. 31 761, Wohlfahrt & Krönig, D. R.-P.
30701), andererseits durch besondere Spulenkombination die
Anziehungskraft auf einer Ifingeren Strecke gleichbleibend ru
machen (Th. Bruger, D. R.-P. 36554 und 39869 [1887).
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
207
allgemeines Schema Fig. 2 zeigt, beruht darauf,
dass ein durch das Eigengewicht des oberen
Kohlenhalters ® angetriebenes Räderwerk ©,
mittels eines Hebels um die Achse seines
Hauptrades b drehbar — oder auch gradlinig
senkrecht verschiebbar*) — und dabei in seiner
Stellung abhängig von der Wirkung zweier
Spulen auf einen am freien Ende des Hebels
befestigten Eisenkern, bei bestimmter Stellung
durch eine verstellbare Nase g festgehalten
wird; diese Stellung des Werkes, der auch
eine ganz bestimmte Lage des Kernes zu
den Spulen entspricht, heisst „Regulier-
stellung". Die eine Spule wird vom Bogen-
strom selbst, die andere von einem abge-
zweigten und der Bogenspannung propor-
tionalen Strom durchflössen, und beide werden,
von Besonderheiten abgesehen, wenn y und
Ei die Normalwerte haben, gleiche Amp^re-
windungszahl besitzen und auch zweckmässig
in gleichen Abmessungen auszuführen sein.
Diese Anordnung: cylindrischer Eisenkern
und zu ihm symmetrisch zwei gleiche Spu-
len, wobei aber vom ganzen System nur die
eine Spule beweglich und die auf diese aus-
geübte Anziehungskraft Gegenstand der Messung,
war, ist bereits vor langer Zeit (1850) von
Hankel untersucht worden, der folgendes fand:
Bei zwei gleichen Spulen ist die auf
die eine derselbenausgeübteAnziehungs-
kraft ein Maximum, wenn die äusseren
Ränder der Spulen in gleichen Ebenen
liegen mit den Kernenden; beim Zu-
sammenschieben der Spulen gegen die
Stabmitte nimmt die Anziehungskraft
erst ab, dann wieder bis zu einem Maxi-
mum zu.^)
Wenn aber zwei Spulen auf einen gemein-
samen Eisenkern in gleichem Sinne magne-
tisierend wirken, d. h. sich entgegengesetzte
Pole zukehren, so werden ihre magnetisierenden
Wirkungen sich addieren.^) Die dabei sich er-
gebenden Verhältnisse kann man veranschau-
lichen, wenn man für die gegebene gegen-
seitige Lage beider Spulen die Anziehungs-
kurven für beide Spulen zeichnet; die auf den
Eisenkern bei beliebiger Lage gegen das
Spulensystem ausgeübte Gesamtkraft ist dann
allgemein gleich der algebraischen Sum-
me der Einzelkräfte*), denn jede Spule
l] Dieses ist z. B. der Fall bei der DifferentiaUampe
von T. Hefner-AIteneck, and der allerdings ein anderes
Difierentialsystem (Anker zwischen zwei Elektromagneten) be-
sitzende Tjunpe von Gebr. Naglo 1886.
2) Wiedemann, 1. c. 628; die Dimensionen waren:
Spnlenl£n|;e = 9 1 ,2 mm, Kemlänge^ 815 mm, Spulendurch-
messer aussen =" 91,3 mm, innen ^^ 55,8 mm, Kemdurch-
messer == 29,7 mm.
3) Jamin 1874, Gaugain 1877; vergl. Wiedem ann
1- c. 592.
4) Löscher 1834; vergl. Wiedemann, I.e. 593, Bei-
blätter 0, 537.
wird den Kern in sich hinein und damit
aus der anderen herauszuziehen suchen.
Zu dem erwähnten Zweck müsste man nun in
jedem Falle die betr. Kurve für eine Spule,
wenn beide gleich, für beide Spulen, wenn sie
verschieden, erst durch den Versuch feststellen.
§ 5. Man kann nun aber den Abstand
zwischen Kern und Spulenmitte setzen:
worin /* die Kemlänge, /, die Spulenlänge und
u der Abstand des eintauchenden Kernendes
von dem der Kemmitte abgekehrten Spulen-
ende ist; bei /»1> 2 /, sind nun nach den ein-
gehenden Untersuchungen von Bruger (1886)
unabhängig von der Stromstärke und der
WindungszahP), die Anziehungskräfte 'erst
merklich ~ beim Eintritt — bezw. kurz vor-
her — des Kernes in die erste Spulenwindung,
am grössten bei Eintritt desselben Kernendes
in die letzte — der Kernmitte abgekehrte —
Spulenwindung, und Null, wenn Kern- und
Spulenmitte zusammenfallen, so dass man
setzen kann:
-%(u').
Aus dem Gesagten ergiebt sich dann, dass
bei cylindrischen Kernen, deren Länge
grösser ist als das Doppelte der Spulen-
länge, der Abschnitt des Anziehungs-
weges zwischen Anziehungsmaximum
und -minimum proportional /* — /*, für
den anderen Abschnitt des Anziehungs-
weges dagegen die Spulenlänge /, maass-
gebend ist.^) Hiernach lassen sich dann die
Ergebnisse der Bruger sehen Versuche als reine
Verhältniswerte unter Beachtung des eben Ge-
sagten recht gut und, wie mir scheint, ohne
erheblichen Fehler zur Darstellung der all-
gemeinen Verhältnisse in beliebigen Spulen-
systemen der beschriebenen Art benutzen; dies
ist in Fig. 3 und 4 für dasselbe System, aber ver-
schiedenen Abstand der beiden Spulen von-
einander geschehen. Man gelangt so zu fol-
genden allgemeinen Sätzen:
a) Überschneiden sich die beiden
Kurven nur mit den ansteigenden Zwei-
gen, so ist die Mittellage des Kernes
labil, da schon bei geringer Verschiebung
nach oben oder unten die beiden wirkenden
Kräfte sehr verschieden werden.
b) Fallen die Maxima zusammen, so
decken sich auch die Kurvenzweige in
der Nähe fast vollkommen und die Mittel-
lage des Kernes ist praktisch indifferent,
1) Elektrotechn. Ztechr. 7, 199—202, 245—248, 1886];
Beiblätter 10, 516—517. Vergl. auch Dubois, Magnetische
Kreise, 267, § 103fr., 1894.
2) Bruger, E. T. Z 7, 200—201 und Fig. S. 200, 1886
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208
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
da schon sehr erhebliche Verschiebungen nötig |
sind, um den Kern in eine Lage zu bringen, 1
für welche die beiden entgegengesetzten Kräfte '
sehr verschieden sind. I
c) Sind sich die beiden Spulen so nahe, |
dass die abfallenden Zweige der Kurve \
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Fig. 3.
sich schneiden, so ist die Mittellage
stabil, d. h. bei Verschiebung des Kernes
wächst die Einwirkung derjenigen Spule, von
der sich seine Mitte entfernt Mit dem Vor-
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Fig- 4-
getragenen stimmen auch die an der oben
beschriebenen Anordnung von Hankel er-
haltenen Ergebnisse gut überein.
§ 6. Derartige „elektromagnetische Dif-
ferentialsysteme') sind nun, ausser bei der be-
kannten ersten Differentiallampe von v. Hefner-
I) Die Anurdnung: „EUenstab mit den zwei ihn
differential in sich hineinziehenden Sputen" ist vom ver-
storbenen V. Hefner-Alteneck s. Z. selbst als besonders
wichtige Verbesserung seiner Lampe gegenüber den früheren
bezeichnet worden; Elektrot. Ztschc. 3, 443, 1682.
Alteneck (1878)'), noch in vielen anderen
zur Anwendung gebracht, z. B. den von
Krizlk & Piette (1880)^, Schwerd &
Scharnweber (1882), Crompton & Crabb
(1889), Körting & Mathiesen (Modell y],
Schuckert & Co. (Modell B), K. Weinert-
Berlin, Siemens & Halske („Seillampe" 1899!,
Ges. „Sirius", vorm. Hansen- Leipzig, „Volt-
ohm" München, Stralsunder Bogenlampen-
fabrik. Die beiden Spulen eines solchen Systems
seien (wie das auch vielfach thatsäcblich der
Fall) gleichgross und mögen bei normalen
Werten von ^ und £i gleiche Amp^rewindungs-
zahl haben; soll nun Regulieren eintreten, so
muss die Differenz der beiden einander ent-
gegenwirkenden Kräfte Py und P^ erst einen
je nach der Konstruktion verschiedenen end-
lichen Wert / erreichen, um die Reibungs-
widerstände und die Trägheit der zu bewegen-
den Teile überwinden zu können, d. h. es muss,
wenn P^ und P^ gleichzeitig in entgegengesetztem
Sinne sich ändern, sein:
worin x+y = s ist.
Sind die Änderungen von Pe und P7 pro-
zentisch gleich, so folgt:
Nun ist, wie schon gesagt, p in jedem Falle
fegeben*), es wird demnach die prozentuale
.nderung von J und Eb um so grösser sein
müssen, je kleiner die Werte von i*j und ?/;
für die Regulierstellung sind. Daraus ergeben
sich nach dem Vorigen folgende Sätze:
I. Um bei gegebener Konstruktion
1) Die, soweit mir bekannt, noch bis vor 00 2 Jahren
auf Bestellung in grösserer Anzahl angefertigt worden ist, uod
auch noch nach heutigen Begriffen ak „gute" Lampe gelten
darf.
2) Bei der ältesten Form nach einem mir von Herrn
Prof. Hagenbach-Bischoff in Basel freundlichst zur Ver-
fügung gestellten Prospekt, allerdings mit doppelt konischem
Eisenkern.
3) / ist bei guten Lampen ziemlich klein, d. h. die
Regelung recht empfindlich, wie folgendes Beispiel zeigen
möge. Die Brenndauer einer I^mpe betrage bei 400 mm
Gesamtkohlenlänge entsprechend bei je 50 mm Rest rend
37 mm stUudlichem Gesamtabbrand, das sind in der Minute
0,6166 und pro Elektrode 0,3083 mm. Die Übersetzung im
Laufwerk sei '/4> Vsi V51 "'so im ganzen t : 200 und l Um-
drehung des letzten Rades (/) sei statt in 4 wie in Fig. 2
in 10 Stufen geteilt, dann entspricht eine Stufe oder ein
Regelungsschritt bei idealem Funktionieren '/jono einer Um-
drehung der Seilscheibe, oder wenn deren wirksamer Um-
fang = 126 mm ist, einer Stufe eine Bewegung jeder Elelitrode
um 0,063 i'^'"- Jedesmal, wenn um diesen Hetrag jede Eleli-
trode durch den Abbrand verkQrzt ist, kann Kegulieren ein-
treten, d. h. bei dem oben angegebenen stündlichen Abbrand
rund S lu-il i" d" Minute oder alle 12 Sekunden. Derartig
exaktes Arbeiten lässt sich für Versuchszwecke Ihatsächlich
erreichen, während ein Abstand von 2 Minuten zwischen jwei
Regulierungen (Hartmann-Kempf, Elektroakustische Unter-
suchungen, S. 244) ungebtthrlicb gross- erscheint.
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 8.
209
die grösstmögliche Regulierempfindlich-
keit zu erhalten, ist die „ReguHer-
stellung" so zu wählen, dass für sie die
Anziehungskräfte beider Spulen mög-
lichst hohe Werte haben.
2. Um dies zu erreichen, ist den ge-
gebenen Verhältnissen entsprechend der
Abstand derRegulierspulen sozuwählen,
dass die Maxima der Anziehungskurven
zusam menfallen.
3. Soll dieselbe Lampe für andere
Elektroden verwendet werden, welche
einen längeren oder kürzeren Bogen von
j 1 1 • ^E u
grosserem oder kleinerem .y ergeben,
als die ursprünglich für sie bestimm-
ten'), so darf die Vergrösserung oder
Verkleinerung des-zum Ausgleichen plötz-
licher Stromstösse beim Einschalten so-
wie infolge von Inhomogenität der Elek-
troden notwendigen Hubes nicht durch
Verschieben der Spulen gegeneinander
bewirkt werden. (Vgl. oben Satz a — c.)
§ 7. Bisher war die Kernlage bei Regulier-
stellung als zu beiden Spulen symmetrisch an-
genommen; das Vorgetragene gestattet aber
auch weiter die Untersuchung der Frage: ob
und welchen Einfluss eine Veränderung der
Regulierstellung auf das Arbeiten einer sol-
chen Differentiallampe hat. Für den oben
unter b) besprochenen Fall ist ein solcher nicht
zu erwarten, da die beiden Kräfte auf weite
Strecken hin einander das Gleichgewicht halten,
dieser Fall scheidet also aus. Für den Fall a
(Fig. 3) dagegen sind die Schaulinien an ihrer
Schnittstelle sehr steil, eine geringe Veränderung
der Regulierstellung und damit der Kernlage
bewirkt bereits eine sehr erhebliche Verschieden-
heit von Pj gegen P^ für die vorgeschriebenen
Normalwerte von 7 und Ei, und es wird der
Kern nur dann in Ruhe bleiben, d. h. die Lampe
nur dann stetig brennen, wenn entsprechend
der Verschiebung des Kernes nach oben oder
unten entweder Ei oder y so weit erhöht
wird, dass wieder Pß=Py ist. Im Falle c fände
das gleiche im umgekehrten Sinne statt, es
würde aber, wenn dieser Fall überhaupt vor-
kommt, sich nur um geringes Übereinander-
greifen der Maxima handeln können; dagegen
dürfte Fall« ziemlich häufig sein.*) DieRegulier-
d E
1) ry ist relativ gross beim Wechselstromelektrolyt-
l>ogeD und dem Gleichstrombogen zwischen HomogenkohleD,
sehr klein beim normalen Wechselstrombogen (iwischen Docht-
kohlen) und noch kleiner beim „Flammen"bogen zwischen
Elektroden zweiter Art (vergl. „Flammen oder Effektbogen-
licht", Verh. d. Dtsch. Phys. Ges. 6, 156—176, 1903).
2) Der Grenzfall iiir c ist vollständiges Zusammentreten
der beiden Spulen zu einer «inzigen, und hierfür ist ja that-
sächlich die Mittellage stabil, da nur für diese jede An-
ziehungskraft der Doppelspule auf den Kern verschwindet.
Stellung lässt sich bei Lampen mit einem nach
den Grundzügen der Fig. 2 eingerichteten
Werke festlegen, indem man nach Einschieben
eines Metallstückes bekannter Dicke zwischen
die untere Spule und den den Kern tragenden
Hebel g verstellt, bis das Werk eben nicht
mehr glatt durchläuft; eine Verringerung der
Dicke dieses ,,Reguliermasses" bedeutet
dann eine Tieferlegung der Kernlage bei
Regulierstellung. Bei einer Einrichtung nach
Fig. 2 würde die obere Spule des DifTerential-
systems die Hauptstromspule, die untere die
Nebenschlussspule sein (wie sich sehr einfach
aus der Figur ergiebt); im Falle a würde dann
eine Tieferlegung des Kernes eine Ver-
grösserung der Stromstärke bei normaler
Spannung zur Folge haben müssen. Ich
lasse hier einige Beobachtungen an einer, ein
DifTerentialsystem solcher Art besitzenden Lampe
folgen :
Tabelle L
Reguliermass
Spannung
Stromstärke
10 mm
9 »
8 „
40 Volt
40 „
i 40 „
Tabelle II.
11,5 Amp.
14.0 „
'5.5 ..
Reguliermass
> Spannung
Stromstärke
10 mm
9 .-
8 „
40 Volt
40 „
40 ..
12,2 Amp.
14,8 „
"6,2 ,.
Wie ersichtlich bestätigen diese Beobachtungen
das Obengesagte vollkommen'), und zwar sind
die Änderungen der Stromstärke sehr erheblich;
man kann aber auch bei einer selchen Ver-
änderung der Regulierstellung, ^ei es nach oben
oder unten, sowohl Ei als auch y unverändert
lassen, wenn man die bezügl. Spule, von der
sich die Kemmitte entfernt, durch Federn oder
Gewichte unterstützt in ihrer Wirkung. Be-
zeichnen wir diese Hilfskraft mit P', so ist die
Gleichgewichtsbedingung für den schon oben
behandelten Fall der Tieferlegung des Kernes
7^=/'y-i-P' und die Regulierbedingung:
Dies besagt, da / gegeben, P^ aber seinem
1) Nach Fig. 3 lassen sich ftlr das dort gezeichnete
Differentialsystem mit 'Hilfe der eingangs angeführten all-
gemeinen Sätze für bestimmte Kemverschiebungen die zu er-
wartenden Änderungen von y bezw. E der Grössenordnung
nach bestimmen.
Ebenso kann man nach dem Vorgetragenen auch bei
verschiedenen Spulen mit verschiedenen Ampirewindungs-
zahlen, wenn nur diese und die Dimensionen bekannt .sind,
graphisch die obwaltenden Verhältnisse ermitteln.
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2IO
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
absoluten Betrage nach gemäss Fig. 3 grösser
geworden, ferner P' unveränderlich ist, nichts
anderes, als dass jetzt gleichen prozentualen
Änderungen der einander entgegenwirkenden
Kräfte ungleiche prozentuale Änderungen der
Spulenkräfte entsprechen und bei gleicher
Regulierempfindlichkeit die kleinste prozentuale
Kraftänderung der begünstigten Spule gegen
früher verkleinert ist, oder allgemeiner aus-
gedrückt:
Durch asymmetrischeLage desKernes
bei Regulierstellung lässt sich, wenn
man durch mechanische Mittel diejenige
Spule unterstützt, von welcher die Kern-
mitte sich ihrer Mittellage gegenüber
entfernt hat, bei gleichen Normalwerten
von Strom und Spannung je nach Bedarf
eine besondere Empfindlichkeit der
Lampe für Strom- oder für Spannungs-
schwankungen erzielen.
Auch hierfür sei ein Beispiel gegeben.
Regulienings-
mass
8,0 mm
7,0 ..
Spannung Stromstärke
^7
45 Volt
4S n
8,5 Amp.
8,5 „
0,3 Amp.
0,505 „
AEb war beide Male gleich ( — 1,15 Proz.);
die Strom- und Spannungszahlen sind Mittel-
werte aus mehreren sich unmittelbar folgenden
und nur wenig von einander abweichenden Ab-
lesungen.
§ 8. Die im vorstehenden (m. W. zum
ersten Male) näher besprochenen und durch
das in denselben zur Verwendung gelangende
Differentialsystem bedingten Eigenschaften sol-
cher Lampen, bei denen die Veränderungen
der elektrischen Grössen einen beweglichen
Eisenkern beeinflussen, dürften sich als wert-
voll erweisen bei Untersuchungen am Licht-
bogen, zu denen leider bisher fast allgemein
Handregulatoren verwandt worden sind. Diese
müssen als, selbst bei grösster Sorgfalt, in ihrem
Gebrauch zu derartigen Untersuchungen wenig
geeignet bezeichnet werden, da sich mit ihnen
auf die Dauer nicht entfernt ein so gleich-
massiger Bogen erzielen lässt wie mit einer
gut eingestellten und imWerke vollkommen staub-
freien Differentiallampe mit schwingendem Werk.
Eine grosse Zahl solcher Lampen besitzt
nun statt des beschriebenen ein anderes Diffe-
rentialsystem, bestehend aus zwei Elektro-
magneten mit gemeinsamem Anker. Wenn auch
dieses System in mancher Hinsicht sich ähn-
lich verhalten wird, wie das den vorstehenden
Betrachtungen zu Grunde liegende, so sind
doch im einzelnen die Verhältnisse andere und
bleiben besonderer Behandlung ^Vorbehalten.
Berlin, Januar 1904.
(EingegangeD l8. Januar 1904.)
Über die radioaktive Emanation der Wasser-
und Ölquellen.')
Von F. Himstedt.
1. Das Wasser aller Quellen, welche ich
zu untersuchen Gelegenheit hatte, ebenso frisch
heraufgeholtes Grundwasser zeigt die Fähigkeit,
die durchgepresste Luft leitend zu machen; da-
gegen habe ich in keinem offen fliessenden
Bache oder Flusse diese Eigenschaft finden
können. Ich habe Quellen untersucht, welche
aus dem Gneis kommen (Höllental, Kybfelsen etc.
bei Freiburg), solche aus Kalkstein (Schönberg,
Schnewburg bei Freiburg), aus Buntsandstein
(Heidelberg) und solche vulkanischer Natur,
Kaiserstuhl, die Quellen von Baden-Baden, von
Wildbad, von Fachingen im Lahnthal u. a.
Alle kalten Quellen zeigten angenähert gleich-
starke Wirkung, die Thermalquellen eine grössere,
zum Teil sehr grosse Wirkung; die grösste die
Murquelle von Baden-Baden.
Bei dem Wasser der oben erwähnten Mur-
quelle, das zwei Tage nach dem Auffengen
untersucht wurde, ergab sich, dass die 50 Liter
Luft des Versuchsgefässes durch die
Emanation aus ^/4 Liter Wasser eine ca.
40mal grössere Leitfähigkeit erlangt
hatten, ein Skalenteil des Elektroskops
brauchte nämlich in Zimmerluft 59 Min. 45 Sek.;
nachdem die Emanation in den Apparat ge-
bracht war, I Min. 27 Sek.
Nur wenig hinter dem Wasser der Murquelle
zurückstehend habe ich das des Klytumno ge-
funden, von demHerrProf.VicenzaAlessandro
in Perugia die grosse Freundlichkeit hatte, mir
Proben zu schicken.
j Ich unterlasse es, die Zahlenwerte für alle
untersuchten Wassersorten anzugeben, da die
Resultate, wie sich zeigen wird, wesentlich be-
einflusst werden können durch die Art des Auf-
fangens des Wassers, sowie durch die Zeit, die
zwischen dem Einfüllen und der Untersuchung
verstrichen ist.
2. Leitet man Wasserstrahlpumpenluft, also
„aktive" Luft, durch irgendeine unwirksame
Flüssigkeit, so wird dieselbe dadurch aktiviert,
d. h. stellt man mit dieser Flüssigkeit jetzt Ver-
suche an, so erhält man dieselben Resultate
wie bei frischem Quellwasser. Die beim Durch-
streichen von Luft durch aktives Wasser rait-
gefiihrte Emanation kann also von anderen
Flüssigkeiten aufgenommen, absorbiert werden.
' Herr v. Traubenberg, der diese Versuche
ausgeführt hat, hat gefunden, dass die Kohlen-
wasserstoffe den grössten Absorptionskoeffi-
zienten besitzen. Ein Liter Petroleum z. B. ver-
i) Das Folgende enthält einen Anszug aas Ber. d. Natart.
Ges. Freiburg i. H., Bd. XIV S. 181, dem die Resultate eiaigtr
neuer Versuche eingefügt siud. F. Himstedt
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Nö. 8.
211
mag, wenn durch Durchleiten von Wasserstrahl-
luft gesättigt, ca. 20 mal soviel Emanation auf-
zunehmen, als ein ebenso behandeltes gleiches
Quantum Wasser.
3. Die eben erwähnte Thatsache musste den
Gedanken nahelegen, Erdöl, welches direkt am
Bohrloche aufgefangen ist, zu untersuchen. Die
Elsässische Petroleum - Gesellschaft in Wal-
burg i. E. hatte die Freundlichkeit, mir zwei
Proben von Petroleum zu schicken, welche
direkt an den Bohrlöchern zweier verschiedener
Quellen aufgefangen waren. Beide Proben er-
wiesen sich als aktiv. Dass das käufliche Pe-
troleum nicht aktiv ist, erklärt sich sehr einfach
daraus, dass es durch Destillation gewonnen ist.
So wie man die von einer Flüssigkeit absor-
bierten Gase durch Sieden austreiben kann, so
wird auch die gasförmige Emanation durch
diesen Prozess ausgetrieben.
4. Nach dem Vorhergehenden ist zu er-
warten, dass wenn man aktive Kellerluft durch
eine inaktive Flüssigkeit saugt, oder die Flüssig-
keit längere Zeit in der Kellerluft stehen lässt,
dieselbe dadurch aktiviert werden kann. Der
Versuch bestätigt dies, und führt somit zu der
Vorstellung, dass zwischen einer Flüssigkeit und
einem Gase sich stets ein Gleichgewichtszustand
hinsichtlich der Aktivität herzustellen sucht,
wobei aber zu berücksichtigen ist, dass die ver-
schiedenen Flüssigkeiten verschieden grosse
Absorptionskoeflizienten für die Emanation be-
sitzen. Am besten wird dies wohl durch fol-
gende Beobachtung illustriert. Ein Liter Pe-
troleum und ein Liter Wasser wurden entak-
tiviert, d. h. es wurde eine Stunde lang Zimmer-
luft durch dieselben hindurchgeblasen. Sie sind
hierdurch mit der Zimmerluft im Gleichgewicht.
Wird mit ihnen ein Versuch angestellt, wie
unter No. i beschrieben, so zeigt sich keine
Änderung der Leitfähigkeit im Gefässe. Die
Flüssigkeiten wurden hierauf in flachen Glas-
schalen nebeneinander in dem Keller aufgestellt.
Nach drei Wochen wurden sie untersucht. Beide
waren aktiv geworden, das Petroleum enthielt
aber, dem grösseren Absorptionskoeffizienten
entsprechend, bedeutend mehr Emanation als
das Wasser.
Man kann am einfachsten wohl die Sache
so darstellen, dass man sagt: Für diese Ema-
nation gilt das Daltonsche resp. Henrysche
Gesetz. Aus dieser Vorstellung erklären sich
ganz zwanglos die folgenden Beobachtungen.
Wasser, das direkt an der Quelle eingefüllt
war, erwies sich stark aktiv, ca. 50 m von der
Quelle entfernt eingefülltes Wasser war wesent-
lich schwächer aktiv, und nachdem das Wasser
ca. 200 m über Geröll stark bergab geflossen
war, erwies es sich als inaktiv. Ein cementiertes
Gartenbassin wurde mit aktivem Leitungswasser
gefüllt. Nach 24 Tagen wurde eine Probe
untersucht, und es ergab sich das überraschende
Resultat, dass die Leitfähigkeit der Luft im
Apparate durch das Hindurchstreichen durch
dieses Wasser nicht erhöht, sondern ver-
mindert wurde. Die Erklärung war leicht zu
finden. Die Luft im Freien über dem Wasser
besass, wie der Versuch zeigte, eine geringere
Leitfähigkeit als die Zimmerluft. Ebenso er-
klärt es sich, dass frisch aufgefangenes Regen-
wasser einmal eine geringe Abnahme, ein anderes
Mal eine geringe Zunahme der Leitfähigkeit
der Zimmerluft verursachte; das Regenwasser
befindet sich, sozusagen, im Gleichgewicht mit
der Aussenluft, und zeigt der Versuch nur den
Unterschied dieser gegen die Zimmerluft.
Sehr deutlich trat dies Verhalten bei Ver-
suchen mit Seewasser hervor. Das Wasser war
auf freier See bei Helgoland aufgefangen und
kam drei Tage nach dem Auffangen in Freiburg
zur Untersuchung. Die Zerstreuung in Zimmer-
luft ergab i Sk. in 60 Min. Nachdem die
Luft durch das Seewasser gesaugt war, i Sk.
in 81 Min. Man kann hieraus geradezu den
Schluss ziehen, dass die Zerstreuung in der
Seeluft bei Helgoland entschieden geringer ge-
wesen sein muss als in der Zimmerluft in Freiburg,
denn der Absorptionskoeffizient von Salzwasser
ist nach unseren Versuchen nicht so sehr von
dem des Wassers verschieden.
5. Es schien mir von Interesse zu sein,
wenn möglich, die Temperatur genauer zu be-
stimmen, bei der die Emanation in dem Kupfer-
rohr ausfriert resp. wieder auftaut.') Eine
Kupferspirale wurde zusammen mit einem
Pentan-Thermometer in ein Glasgefäss von
5 cm Durchmesser und 30 cm Länge gesteckt,
das seinerseits wieder in ein Dewarsches Ge-
fäss von 9 cm Durchmesser und 45 cm Länge
gehängt werden konnte. Zuerst wurden beide
Gefässe mit flüssiger Luft gefüllt und wurde
zwei Stunden lang durch die Kupferspirale
[ getrocknete und von CO^ und 0 befreite
I Wasserstrahlluft geschickt. Dann wurde die
I flüssige Luft aus dem inneren Glasgefässe
entfernt und dasselbe oben möglichst dicht
mit Watte verschlossen, durch die hindurch
nach aussen nur die beiden an die Kupfer-
spirale gesetzten Gummischläuche ragten. So-
lange das Dewarsche Gefäss bis zum Rande
mit flüssiger Luft gefüllt, das innere Glasgefäss
also nahezu 30 cm in diese eintauchte, zeigte
das Thermometer konstant — 182' C. Um
andere Temperaturen zu erhalten, wurde die
flüssige Luft aus dem De war sehen Gefässe
so weit fortgenommen, dass das innere Glas-
gefäss nicht mehr eintauchte, und es wurde
oben die Oeffnung ebenfalls gut mit Watte ver-
schlossen. Durch diese hindurch ging ein Glas-
I) Vgl. die Versuche Drudes Ann. d. Phys. IS, 107, 1903
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212
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
röhr, das je nach Bedarf bis auf den Boden
des Dewarschen Gefässes oder nur so weit
hineingesteckt wurde, dass sein unteres Ende ober-
halb der flüssigen Luft sich befand. Durch
verschieden starkes Hindurchblasen von Luft
durch dieses Glasrohr liess sich jede gewünschte
Temperatur von — 189° bis — 140* C. auf
2 — 3 Grade genau einstellen und beliebig lange
konstant halten. Es wurden nun bei ver-
schiedenen Temperaturen mit einer Hempel-
schen Gasbürette mit QuecksilberfuUung jeweils
100 cbcm Gas aus der Kupferschlange langsam
herausgesaugt, in den Versuchsapparat gebracht
und untersucht, ob eine Änderung der Leit-
fähigkeit eintrat. Wiederholte Versuche, bei
denen mit auf- und mit absteigenden Tempe-
raturen gearbeitet wurde, haben ergeben, dass
unterhalb — 154* C. nie eine nachweisbare
Menge der Emanation aus dem Kupferrohre
erhalten wurde, und dass umgekehrt oberhalb
— 147" C. stets die Wirkung der gasförmigen
Emanation nachweisbar war. Ich glaube des-
halb, dass der Kondensationspunkt zwischen
— 147" und 154° C. liegt. Enger habe ich die
Grenzen trotz wiederholter Versuche nicht ziehen
können. Rutherford und Soddy ') haben in-
zwischen gezeigt, dass die Radiuniemanation
ebenfalls in flüssiger Luft kondensiert wird, und
haben nach einer ähnlichen Methode den
Kondensationspunkt zu — 150" C. bestimmt.
Die Übereinstimmung ist eine so augenfällige,
dass sich die Vermutung nicht von der Hand
weisen lässt, es handle sich in beiden Fällen
um dieselbe Emanation.
6. Herr v. Traubenberg hat deshalb auf
meine Veranlassung untersucht, ob auch die
Radiumemanation ähnlich wie die Emanation
des Wassers von verschiedenen Flüssigkeiten
verschieden stark absorbiert wird und hat ge-
funden, das hier in derThat ein unverkennbarer
Parallelismus besteht.
7. Drei Glasgefässe I, II und III standen
durch Röhren miteinander in Verbindung.
III konnte von I und II durch einen Hahn ab-
geschlossen werden. Die Gefässe wurden mit
Radiumemanation, die von 50 mgr eines Giesel-
schen Präparates stammte, gefüllt, so dass sie
im Dunklen hell leuchteten. Wurde I in
flüssige Luft gesteckt, so war nach i — 2 Tagen
das Leuchten in II so gut wie vollständig ver-
schwunden, während III, wenn durch Hahn
während dieser Zeit abgeschlossen, weiter
leuchtete. Wurde die flüssige Luft wieder ent-
fernt, so leuchteten nach ca. 24 Stunden wieder
alle 3 Gefässe mit gleicher Helligkeit. Die
Versuche wurden mehrfach wiederholt und
variiert. Die Radiumemanation verhielt sich
genau wie ein überhitzter Dampf, der bei der
l) Rutherford und Soddy Philos. Mag. (6), B, 516,
1903-
Temperatur der flüssigen Luft kondensiert wird.
— Die gleichen Versuche wurden mit Wasser-
strahlluft mit dem Elektroskop messend ver-
folgt. Zwei vollkommen gleiche Glasröhren 1
wurden mit Wasseremanation gefiillt. No. 1
wurde mit einem mit Zimmerluft gefüllten Ge-
fässe No. III verbunden, das in flüssige Luft tauchte,
No. II verschlossen aufbewahrt. Nach rwei
Tagen wurde der Inhalt der Röhren und des
Gefässes in dem Versuchsapparate untersucht.
Die Blätter des Elektroskops flelen in 1 2 Minuten
um I Sk. zusammen, wenn der Apparat mit
Zimmerluft gefüllt war.
Nachdem das Rohr I in den Apparat ent-
leert war, betrug die Zeit für i Sk. — 10' 50",
also nur eine ganz geringe Zunahme der Leit-
fähigkeit. Der Apparat wurde mit Zimmeriuft
ausgespült, I Sk. — 12', Rohr II eingeleitet,
I Sk. — 3' 20" wieder Zimmerluft i Sk. — 12' 10",
das Gefäss III i Sk. — 3'35". Also die Ema-
nation ist so gut wie vollständig in das in
flüssiger Luft gekühlte Gefäss hinüber ge-
wandert.
8. Herr Crookes') hat gezeigt, dass Sidot-
blende unter dem Einfluss der Radiumema-
nation die Erscheinung des Szintillierens zeigt.
Die Herren Elster und Geitel haben dann
festgestellt, dass ein Sidotblendeschirm auch
in Kellerluft die gleiche Erscheinung zeigt,
vorausgesetzt, dass man ihn mit dem negativen
Pol einer Hochspannung verbindet. Diesen
letzteren Versuch habe ich mit bestem Erfolge
mit Wasserstrahlluft nachmachen können. Aber
auch bei der Crookesschen Anordnung, also
ohne den Schirm negativ zu laden, habe icb
die Erscheinung mit Wasserstrahlluft gesehen.
Ganz sicher und ohne Schwierigkeit habe
ich das Szintiliieren mit der in flüssiger Luft
kondensierten Emanation nachweisen können,
weil dasselbe hier weit stärker auftrat.
9. In der citierten Arbeit habe ich gezeigt,
dass wenn man den Versuchsapparat mit gut
leitender Wasserstrahlluft füllt und dann ver-
schlossen stehen lässt, die Leitfähigkeit lang-
sam aber beständig bis auf den normalen Wert
der Zimmerluft abnimmt. An dem Apparate
waren gefettete Hähne, in demselben waren
grössere Metalloberflächen, und es erschien
deshalb nicht undenkbar, dass infolge von
kleinen Undichtigkeiten etc. das wirksame
Agens verloren ging. Um möglichst einfeche
Verhältnisse zu haben, habe ich eine Anzahl
von gleichgrossen Glasröhren mit Wasserstrahl-
luft gefüllt und zugeschmolzen. Die erste wurde
noch am gleichen Tage in den Versuchsapparat
entleert und die dadurch bewirkte Steigerung
1) EDtnomiDcn aus dicüer Zeitschr. 4, 439i 'W-
Ober die durch radioaktive Emanation erregte szintillierendr
Phosphoreszenz der Sidotblende Ton Elster und Geitel.
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 8.
213
der Leitfähigkeit gemessen. Die zweite am
folgenden Tage u. s. w. Es zeigte sich genau
das gleiche Abklingen der Wirksamkeit, wie es
früher beobachtet war. Die nach 29 Tagen
entleerte Röhre brachte keine messbare Steige-
rung der Leitfähigkeit mehr hervor.
Ebenso wurden eine Anzahl von Flaschen mit
aktivem Wasser gefüllt und verschlossen auf-
bewahrt. Es ergab sich das gleiche Abklingen
der Wirksamkeit. Auch ein dickwandiges Blei-
gefäss wurde mit Wasser gefällt, zugelötet, und
in ein Wasserreservoir versenkt, vier Wochen
lang aufbewahrt. Die Untersuchung ergab,
dass das Wasser nach dieser Zeit keine Ema-
nation mehr enthielt resp. abgab.
10. Über Versuche, welche ich in Gemein-
schaft mit Prof. G. Meyer hier ausgeführt
habe, das Spektrum des Emanationsgases zu
photographieren, soll in Bälde berichtet werden.
Hier möchte ich nur kurz erwähnen, dass ich
bei Gelegenheit dieser Versuche festgestellt
habe, dass die Emanation nicht zerstört wird,
wenn man sie durch beliebige Säuren oder
Alkalien gehen lässt, wenn man sie über
glühendes Kupfer oder glühendes Magnesium
leitet, noch wenn man elektrische Funken oder
stille elektrische Entladungen darauf einwirken
lässt.
1 1 . In dem Sitzungs-Bericht der Berl. Akad.
V.Januar d. Js. hat Herr Sehen ck') die Frage i
aufgeworfen: „Sollte diese Emanation (die des |
Kadiums) nicht aus Ozon bestehen?"
Ich glaube, Herr Sehen ck hat bei der
Stellung dieser Frage übersehen, dass die Ra-
diumemanation ebenso wie die Wasserema-
nation, wie im vorstehenden angegeben ist,
durch Säuren und Alkalien, über glühendes
Kupfer und über glühendes Magnesium ge-
leitet werden kann, ohne verändert zu werden.
Dies trifft beim Ozon wohl sicher nicht zu.
Es lässt sich übrigens leicht ein Parallel-
versuch anstellen, der in sehr drastischer Weise
das verschiedene Verhalten von Radiumema-
nation und von Ozon darthut. Ein starker
Ozonstrom wurde gegen die Sidotblende ge-
blasen. Es ist dann eine, nur mit völlig aus-
geruhtem Auge wahrnehmbare Zunahme des
Leuchtens zu konstatieren, dabei aber starker
Ozongeruch zu bemerken. Wird der Ozon-
strom durch Jodkaliumlösung geleitet, so ver-
schwindet mit dem Geruch auch die Wirkung
auf die Sidotblende; die Jodkaliumlösung wird
in wenigen Sekunden blau.
Wurde über ein Pariser Radiumpräparat von
mittlerer Stärke, das in einer Glasröhre ein-
geschlossen war, nur r Sek. lang mit dem
Munde ein Luftstrom gegen den Sidotschirm
l) R. Schenck, Theorie der radioaktiven -Erscheinuogcn
Sitz.-Ber. Berl. Akad. 7. Jan. 1904.
geblasen, so leuchtete derselbe intensiv, ein
Ozongeruch war aber nicht nachweisbar.
Wurde bei einem zweiten Versuche zwischen
das Radium und den Schirm eine Waschflasche
mit Jodkaliumlösung geschaltet, so wurde hier-
durch die Wirkung auf den Leuchtschirm nicht
beeinflusst, eine beobachtbare Bläuung der
Lösung trat bei dem einmaligen Luftstoss
nicht ein.
1 2. Aus den vorstehend kurz beschriebenen
Versuchen glaube ich den Schluss ziehen zu
können, dass sich in unserer Erde weit ver-
breitet — vielleicht überall — radioaktive Stoffe
finden, von denen eine gasförmige Emanation
ausgeht, die vom Wasser (Erdölen) absorbiert
wird, mit diesem an die Oberfläche kommt und
sich dort dann in die Luft verbreitet. Der
Umstand, dass diese Emanation in mehrfacher
Beziehung das gleiche Verhalten zeigt wie die
Emanation des Radiums, lässt es nicht un-
möglich erscheinen, dass beide identisch sind,
das würde dann heissen, da.ss entweder die
Uranerze, aus denen die Radiumemanation
stammt, sehr weit verbreitet sein müssen, oder
aber, dass es noch andere Stoffe giebt, die,
wenn auch vielleicht in viel geringerem Masse
als jene, die Fähigkeit besitzen, eine Emanation
abzugeben. Die Thoremanation kann bei meinen
Versuchen kaum eine grosse Rolle gespielt
haben, da dieselbe, wie bekannt, viel schneller
abklingt, womit aber nicht gesagt sein soll,
dass nicht auch vielleicht Spuren dieser Ema-
nation im Wasser nachweisbar sein werden.
Nicht unerwähnt möchte ich lassen, dass die
starke „Aktivität" der Thermalwasser vielleicht
bei der Erklärung ihrer Heilwirkung mit heran-
zuziehen ist. Sollte sich diese Vermutung be-
stätigen, so würde es leicht begreiflich er-
scheinen, dass diese Wasser, wie, glaube ich,
als feststehend angesehen werden darf, durch
das Verschicken so schnell und stark an Heil-
kraft verlieren können.
Bedenkt man, dass der Absorptionskoeffizient
des Wassers wie des Petroleums fiir diese Ema-
nation, wie wir durch Versuche festgestellt
haben, mit steigender Temperatur abnimmt,
dass anderseits die Thermalquellen eine be-
sonders grosse Aktivität gezeigt haben, so
drängt sich die Annahme auf, dass vielleicht
in grösseren Tiefen der Erde bedeutendere
Mengen radioaktiver Mineralien sich finden als
in den oberen Schichten, und nach den Be-
obachtungen Curies von der fortgesetzten
Wärmeentwicklung des Radiums wäre die Frage
aufzuwerfen, ob nicht möglichenfalls die radio-
aktiven Bestandteile der Erde bei der Erklärung
der Erdtemperatur in Betracht zu ziehen wären.
Freiburg i. B., 19. Oktober 1903.
(Eingegangen am 24. Februar 1904.)
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214
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
Über das Spektrum der Emanation.
Von Th. Indrikson.
In seiner Mitteilung über die „Theorie der
radioaktiven Erscheinungen" ') hält R. Schenck
es für nicht ausgeschlossen, dass das Helium
in dem von Ramsay beobachteten Spektrum
aus der Luft des Laboratoriums stammt.
R. Schenck drückt den Wunsch aus, dass die
Experimente von Ramsay in anderen Labo-
ratorien baldigst wiederholt würden.
Ich habe im Physikalischen Institut der
Universität St. Petersburg die Experimente
von Ramsay wiederholt und teile hier meine
Ergebnisse mit.
Mein Zweck war das Spektrum der Ema>
nation zu erhalten und das Erscheinen der
Heliumlinien zu beobachten, wie es Ramsay^)
beschrieben hat. Das Experiment wurde
folgendermassen angestellt. Ein Gefäss, welches
eine Lösung von 10 mgr Radiumbromid in
loccm Wasser enthielt, war durch eine Schlangen-
röhre mit einer P lücker sehen Röhre ver-
bunden. Ein T-fbrmiger Hahn zwischen dem
Gefäss und der Plückerschen Röhre ermög-
lichte ein Spülen des Apparates mit Wasserstoff.
Nachdem der Apparat mit Wasserstoff aus-
gespült war, wurde er im Laufe von 24 Stunden
der Wirkung der Emanation ausgesetzt. Nach
24 Stunden wurde das Gefäss mit der Radium-
bromidlösung abgetrennt, und die Schlangenröhre
auf I Stunde in flüssige Luft gebracht. Zu-
gleich wurde der Apparat an eine Luftpumpe
angeschlossen und evakuiert.
Nachher wurde die Röhre aus der
flüssigen Luft herausgenommen und nachdem
sie die Temperatur des Zimmers angenommen
hatte, wurde der Apparat wieder evakuiert.
Dann wurde die Plückersche Röhre abge-
schmolzen und ihr Spektrum beobachtet. Ich
benutzte ein Spektroskop von Merz mit einem
Vergleichsprisma. Die Dispersion war ziemlich
stark (die Natriumlinie war doppelt und scharf).
Das Spektrum der Emanation erwies sich als
sehr kompliziert und bestand aus einer grossen
Anzahl von Linien. Der Vergleich mit dem
Spektrum des Heliums zeigte keine Spur der
Linien des letzteren im Spektrum der Emanation.
Ich hatte zwei Röhren angefertigt, eine den
21. Nov. ,. . ^ 27. Nov. ^
i^ — , die andere den - — ,\- - 1903. Den
4. Dez, 10. Dez. ^^
Misserfolg suchte ich dadurch zu erklären, dass
ich zu wenig Radiumbromid gelöst hatte (10 mg,
bei Ramsay waren es 50 mg). Ich beschloss,
das Spektrum jener Gase zu untersuchen, welche
bei der Lösung des Radiumbromids frei werden.
Die Möglichkeit, dieses Experiment auszuführen
\) R. Schenck, SiUber. Berl. Ak. <l. \V. I— II, 1904, 44.
2) Diese Zeitschr. 4, 651, 1903,
trat bald ein. Doktor London bat mich,
10 mg Radiumbromid für ihn zu lösen. Ich
löste dieses Radiumbromid in einem ge-
schlossenen, mit einer Ansatzröhre versehenen
Gefäss den i. (14.) Dezember. Dann wurde
das Gefäss mit einer im voraus evakuierten
Spektralröhre verbunden. Beim Lösen des
Radiums leuchtete das ganze Gefäss und die
Ansatzröhre. Die Spektralröhre wurde vom
Gefässe abgetrennt und 24 Stunden stehen ge-
lassen. Am anderen Tage, den 2. (15.) Dezember,
leuchtete sie noch. Dann wurde sie evakuiert.
Das Leuchten wurde etwas schwächer, war
aber noch ziemlich intensiv.
Den 2. Dezember waren keine Heliumlinien
im Spektrum der Emanation zu beobachten.
Wurden die Elektroden der Röhre an ein
Induktorium angeschlossen, so wurde da.s
Leuchten ähnlich demjenigen, welches man in
verdünnter Luft beobachtet.
Die Röhre leuchtete noch einige Tage und
während dieser Zeit waren keine Heliumlinien
zu bemerken.
Den 6. (20.) Dezember leuchtete die Röhre
nicht mehr im Dunkeln und das Leuchten unter
dem Einfluss elektrischer Entladungen war von
dem Leuchten verdünnter Luft verschieden.
Das Spektrum zeigte einige unzweifelhafte Linien
des Heliums; doch waren diese Linien im
Spektrum der Emanation sehr schwach.
Darauf untersuchte ich die früher (den 21.
und den 27. Nov.) von mir verfertigten Röhren.
In der ersteren Röhre waren Heliumlinien ziem-
lich deutlich, in der zweiten nur undeutlich
sichtbar.
Die Beobachtung mittels des Vergleichs-
prismas zeigte die Identität einer roten, einer
grünen, einer blauen und einer violetten
Heliumlinie mit Linien im Spektrum der
Emanation.
Die gelbe Heliumlinie befand sich
zwischen zwei Linien im Spektrum der
Emanation, mit welchen sie jedoch nicht
zusammenfiel.
Das Spektrum der Emanation war sehr
kompliziert, da beim Vorbereiten der Röhre
keinerlei Vorsichtsmassregeln getroffen waren.
Da die Emanation aus einer Wasserlösung
stammte, so waren auch Wasserdämpfe in der
Röhre. Das Spülen mit Wasserstoff erwies
sich als unpraktisch, da die hellen Wasserstoff-
linien das Beobachten der benachbarten Linien
beeinträchtigen.
Zur Zeit sind die Heliumlinien im Spektrum
der Emanation noch deutlicher; jedoch die
gelbe Heliumlinie fällt nicht mit den gelben
Linien im Spektrum der Emanation zusammen.
Wenn man das Schlangenrohr in
flüssige Luft versenkt, so werden die
Linien schärfer und zwischen den zwei
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
215
oben beschriebenen gelben Linien tritt
eine dritte schmale auf, die mit einer
Heliumlinie identisch zu sein scheint.
Es wäre interessant gewesen, das allmähliche
Erscheinen der Heliumlinien zu verfolgen, je-
doch hatte ich es nicht gethan, da ich am Er-
folg der Versuche zweifelte.
Es ist zu bemerken, dass im Physikalischen
Institut niemals Experimente mit Helium ge-
macht wurden.
St. Petersburg, 20. Januar (2. Februar) 1904,
Physikalisches Institut der Kaiserl. Universität.
(EiDgegingen 8. Februar 1904-)
Die Absorption von Quarz, Kalkspat, Stein-
salz, Flussspat, Glyzerin tind Alkohol im
äussersten Ultraviolett
Von A. Pflüger.
Die Absorption dieser, für die praktische
Optik wichtigen Substanzen wurde mittels der
in dieser Zeitschrift 4, 614, 861, 1903 und 5,
34, 1904 beschriebenen Methode, mit Spektro-
meter und Thermosäule, unter Benutzung von
Metallfunken als Lichtquelle, bestimmt. Für
die Flüssigkeiten dienten zwei verschieden dicke,
planparallele Quarztröge, die nacheinander in
den parallelen Strahlengang zwischen Prisma
und KoUiraatorobjektiv eingeschoben wurden.
Das Verhältnis der Galvanometerausschläge giebt
dann direkt die Absorption einer Flüssigkeits-
schicht von der Dicke der Differenz beider
Quarztröge an. Diese Absorption A ist in
den Tabellen in Prozenten der eindringenden
Strahlung pro i cm durchstrahlter Schicht-
dicke ausgedrückt.
Für die festen Körper kann das gleiche Ver-
fahren angewandt werden, wenn sie in zwei ge-
nügend grossen, planparallelen Platten zur Verfüg-
ung stehen. Besitzt man nur eine Platte des betr.
Materials, so muss die Reflexion an den beiden
Flächen aus dem Werte des Brechungsindex
nach den Fr esnel sehen Formeln berechnet
und abgezogen werden. Dies Verfahren wurde
nur bei einer, unten gekennzeichneten Quarz-
platte benutzt.
Die übrigen Substanzen standen nur in kleinen,
bezw. nicht genügend planparallel geschliffenen
Stücken zur Verfugung. Sie wurden darum in
den Strahlengang zwischen dem (dicht vor dem
Spalt angeordneten) Funken und dem Spalt ein-
geschoben, ihr Schwächungsverhältnis bestimmt,
und das A unter der Annahme berechnet, als
wenn der Strahlengang ein paralleler gewesen
sei. Das Öffnungsverhältnis des Kollimator-
objektivs betrug für die untersuchten ultravio-
letten Strahlen ca. i : 7, und der Fehler, den man
mit dieser Annahme begeht, ist nicht allzu gross,
so dass man die so bestimmten A für praktische
Zwecke als genügend genau bezeichnen kann.
Quarz.
Die Versuche ergaben, dass Quarz verschie-
dener Herkunft sehr verschieden durchlässig ist.
Einzelne Krystalle zeigen ausserdem ausgeprägten
Dichroismus. Als Probe eines gut durchlässigen
Krystalls diene die oben erwähnte planparallele
Platte:
Absorption einer Quarzplatte(X Achse
geschliffen 9 mm dick).
Wellenlänge in
fifi: 186 203 214 222
A: 32,8 Proz. 16,4 Proz. 8 Proz. 5,8 Proz.
S30 20 10 300 90 80 10 SO SO hO SO
10 200 90 ISO
<r-* (/.ß
Es wurden darauf acht Plättchen, aus vier,
von verschiedenen Fundorten stammenden
Krystallen, J. und || der Achse geschnitten,
jedes 2,6 mm dick, fiir 186 fin untersucht.
Die direkt gemessene Schwächung dieser Plätt-
chen, ohne Abzug der Reflexion, betrug:
Krystall i Krystall 2
X II J- 11
76,5 Proz. 76 Proz. 72,6 Proz. 80,7 Proz.
Krystall 3 Krystall 4
-L r j- II
51 Proz. 78,5 Proz. 72 Proz. 74,8 Proz.
3 zeigt ausgeprägten, 2 schwächeren Dichrois-
mus. Für Krystall 3 berechnet sich:
^ J. = 88 Proz. ^ II = 36 Proz.
AA^ ist also sehr gross, und der Krystall
für praktische Zwecke als schlecht brauchbar
zu bezeichnen. Ein Prisma aus diesem Krystall
(von 45 " Grad brechendem Winkel, und 4 cm
Basis, opt. Achse senkrecht zur brechenden
Kante) lässt 186 mi so schlecht durch, dass die
Wärmewirkung der Aluminiumlinien bei 1 86 //,«
mit der von mir beschriebenen Versuchsanord-
nung kaum nachweisbar ist. Dies gelingt aber
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
recht gut mit einem ebensolchen Prisma, dessen
■^J. = 33 Proz. ist. Da ein Quarzprisma von
45 " ungefähr dieselbe Dispersion wie ein Fluss-
spatprisma von 60° (im Gebiete 275 — 186 fi/i)
hat, so kann man die von mir beschriebenen
Versuche bis 186 (J(i damit, statt mit einem
Flussspatprisma bequem wiederholen. Die
Firma Carl Zeiss-Jena besitzt solche, von mir
geprüfte Krystalle.
Geschmolzener Quarz ist sehr schlecht
durchlässig. Eine Platte von 2,81 mm Dicke
Hess bei 210 ^(i $6 Proz. und unterhalb 200
nichts durch.
Flussspat.
Zur Untersuchung diente ein Plättchen von
4,61 mm Dicke. Die Absorption ist bei 186 //ja
schon merklich. Die direkte Messung ergab
eine Durchlässigkeit von 83 Proz., woraus sich
A = 20 Proz. für X= 186 /i/i berechnet.
Steinsalz.
Zur Untersuchung diente eine Platte von
5,65 mm Dicke. Die Versuche wurden häufig
wiederholt, und die Platte beständig nachpoliert,
da der geringste Feuchtigkeitsniederschlag, der
eine mit blossem Auge völlig unsichtbare Trü-
bung der Politur herbeiführt, die Durchlässigkeit
im Ultraviolett stark herabsetzt. Die grössten
erhaltenen Zahlen sind die folgenden:
Wellenlänge in I
/i(i: 186 210 231 280 I
A: 30 Proz. 23 Proz. 14 Proz. 4,5 Proz. |
Das Steinsalz kommt also für 1 86 dem besten 1
Quarz an Durchlässigkeit gleich. Seine Absorp-
tionskurve fällt aber nicht plötzlich, wie die des '
Quarzes, sondern sehr langsam ab. Auch hat
es den Nachteil sehr grosser Brechungsindices
und damit grossen Reflexionsverlustes. Da die ,
Dispersion des Steinsalzes im Gebiete 275 bis ,
186 fifi etwa dreimal so gross ist, wie die des
Quarzes, wird ein Prisma daraus für Untersuchun-
gen, bei denen es auf die variable Absorption nicht
so sehr ankommt (Intensitätsverhältnisse in engen
Triplets, u. dgl.) sehr gut zu brauchen sein.
Nach einem Vorschlage, den ich Herrn Prof.
Kaufmann verdanke, klebe man, um die Poli-
tur der Flächen zu schonen, auf diese mittels
Glyzerin dünne Quarzplatten auf. Das Prisma
hält sich dann ganz ausgezeichnet und liefert
ein gutes Bild.
Ein Prisma von 20° brechendem Winkel hat
ungefähr dieselbe Dispersion, wie ein Flussspat.
prisma von 60^, und ist darum zur Wieder-
holung meiner Versuche bis 1 86 fifi sehr geeignet.
Kalkspat.
Benutzt wurde ein Plättchen, senkrecht zur
Achse geschnitten, 6,1 mm dick. Ks i.st wohl
anzunehmen, dass auch Kalkspat Dichroismus
und verschiedene Absorption, je nach Herkunft,
zeigen wird.
Wellenlänge:
in 11(1 214 231 240 258 280
A 97 Proz. 69 Proz. 44 Proz. 26 Proz. 1 5 Proz.
Ein Plättchen, 1,1 mm dick, war unterhalb
200 ftfi ganz undurchlässig.
Glyzerin.
Benutzt wurde chemisch reinstes, von Merck
bezogenes Glyzerin.
Wellenlänge in:
fifi 227 257 275 293 330
A 81 Proz. 50 Proz. 57 Proz. 46 Proz. 24 Prot
Bei 275 lifi befindet sich also ein Buckel
der Absorptionskurve. Unterhalb 210 ist eine
Schicht von i cm Dicke völlig undurchlässig.
Äthyl-Alkohol.
Chemisch reinster von Merck.
Wellenlänge in:
fifi 203 206 214 219 227 240 280
A 96 86 72 63 42 28 20 Proz.
Die Resultate sind in umstehender Figur
graphisch dargestellt.
Bonn, im März 1904.
(Eingegangen 14. März 1904.)
BESPRECHUNGEN.
Henri Abraham, Recueil d'expöriences 616-
mentaires de physique. Publik avec la colla-
boration- de nombreux physiciens. Premiere
partie: Travaux d'atelier, Geometrie et Meca-
nique, Hydrostatique, Chaleur. (H. Abraham,
Sammlung einfacher physikalischer Demon-
strationen. I. Laboratoriumsarbeiten, Geome-
trie und Mechanik, Hydrostatik, Wärme.)
Paris, Gauthier- Villars. 1904.
Das Werk, dessen erster Teil hier vorliegt,
ist auf Anregung und mit den Mitteln der
„Soci^te frangaise de Physique" entstanden und
verdient den deutschen Werken von Lehmann
Frick, Weinhold an die Seite gestellt zu
werden. Das sehr reichlich mit Abbildungen
ausgestattete Buch verdankt seine vorzügliche
Auswahl von Demonstrationsexperimenten, so-
wie die besondere Fülle praktischer Ratschläge
dem Umstände, dass es nicht das Werk eines
Einzelnen ist, sondern eine grosse Reihe von
Mitarbeitern besitzt, welche sämtlich ihre Er-
fahrung und ihren Rat dem Bearbeiter zu Ge-
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Physikalische Zettschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
217
böte gestellt haben. Die über 300 Abbildungen I
sind grösstenteils sehr instruktiv, besonders die 1
das Arbeiten an der Drehbank und das Glas- 1
blasen betreffenden und überall merkt man den 1
erfahrenen Experimentator heraus, der mit wenig j
Mitteln viel und Gutes zu leisten vermag. Das
Buch kann daher allen, die sich flir physika-
lische Experimentierkunst interessieren, ein-
dringlich empfohlen werden, in erster Linie aber
den Lehrern der Physik an höheren Schulen,
für welche sich eine Fülle anschaulicher Demon-
strationen aus der Mechanik und Wärmelehre
in diesem ersten Teile finden. Emil Böse.
(Eingegangen 20. November 1903.)
Walther Thorner, Die Theorie des Augen-
spiegels und die Photographie des Augen-
hintergrundes, gr. 8. V u. 134 S. mit 64 Fig.
u. 3 phot. Taf. Berlin, August Hirschwald.
1903. M. 6,—.
Die Lektüre dieses tief in die Fragen der Oph-
thalmoskopie eingehenden Werkchens erfordert
zum gründlichen Verständnis genaues Studium,
wozu mir leider die Zeit fehlte; ich kann nur
sagen, dem Verfasser scheint gelungen zu sein,
was er erstrebte; auch die interessanten 14
photographischen Nachbildungen des Augen-
hintergrundes einer Katze, von 2 Mädchen, 3
Knaben und 2 Frauen in mittlerem und höhe-
rem Alter geben Zeugnis hiervon. Das erste
Kapitel, die Untersuchung im aufrechten und
im umgekehrten Bilde, behandelt die Geschichte
des Augenspiegels. Das zweite, die Beseitigung
der Reflexe, ist das Grundlegende der ganzen
Schrift. Nachdem sich die Immersions- und
die Polarisationsmethode als zu umständlich er-
wiesen, gelang es dem Verfasser auf geometri-
schem Wege, durch räumliche Anwendung von
Blenden, die bilderzeugenden Strahlen von den
störenden Reflexstrahlen zu trennen. Er be-
nutzt ein reelles Bild der Pupille des beobach-
teten Auges sowohl im Beleuchtungs- wie auch
im Beobachtungsraum; für die eine Hälfte des
untersuchten Augenhintergrundes werden die
Reflexe durch Abbiendung im Beobachtungs- |
räum, für die andere durch Abbiendung im '
Beleuchtungsraum beseitigt. Dieses Prinzip er-
wies sich geeignet zur Lösung von weiteren
Aufgaben. Zunächst wird die Konstruktion
eines stabilen Augenspiegels, welcher infolge
Reflexlosigkeit die Anwendung allgemein op-
tischer Gesichtspunkte gestattet, Gesichtsfeld,
Vergrösserung, Helligkeit sowie die . Art der
Untersuchung besprochen. Alsdann werden die
Methoden der Refraktionsbestimmung be-
sprochen, Erzeugung eines scharfen Bildes auf
der Netzhaut des untersuchten Auges bzw. die
Schattenmetbode, wobei aus dem gleich- bzw.
gegenläufigen Wandern des Schattens bei seit- '
lieber Abbiendung auf die Einstellung geschlossen |
wird, bzw. die Basismethode der Entfernungs-
messer; nach der ersten wird ein Apparat kon-
struiert. Femer wird die Konstruktion eines
stereoskopischen Augenspiegels bzw. stereo-
skopischen Okulars entwickelt und endlich die
Photographie des Augenhintergrundes behan-
delt, welche selbst stereoskopisch möglich wäre
und besonders gute Resultate bei jugendlichen
Individuen ergiebt. Karl Strehl.
(EiDgegangeo 5. Jannar 1904.)
Brich Marx, Über wahre und scheinbare
Abweichungen vom Ohmschen Gesetz,
Sammlung elektrotechnischer Vorträge, gr. 8.
13 S. mit 3 Abb. Stuttgart, Ferd. Enke.
1903. M. 2,40.
Wie schon von anderer Seite geschehen ist,
definiert Marx als wahre Abweichung vom
Ohmschen Gesetz den Fall, dass die Geschwin-
digkeit der Ionen nicht mehr proportional der
sie treibenden örtlichen Kraft ist. Er erörtert
diesen Fall an der Hand des von ihm studier-
ten Hall-Effektes in Flammengasen; gegen die
von ihm hierbei angewendete Methode,
den Spannungsabfall in Flammen zu verändern,
sind allerdings von H. Starke (Verh. d. deut-
schen Physik. Ges. 5, 372, 1903) Einwände er-
hoben worden. Wer sich über die Anwendung
des Ohmschen Gesetzes auf die Elektrolyte,
Gase und Metalle für Gleich- und Wechselstrom
und über gewisse Versuche hinsichtlich seiner
Gültigkeitsgrenze in einer kurzen Darstellung
orientieren will, dem kann der Vortrag empfohlen
werden. Stark.
(Eiogegangen 3. Januar 1904.)
C. Christiansen und J. J. C. Müller, Ele-
mente der theoretischen Physik, gr. 8. 2. Auf-
lage. VIII und 532 S. mit 160 Figuren im
Text. Leipzig, J. A. Barth. 1903. Preis
M. 10, in Leinen gebunden 11 M.
Dies Lehrbuch der theoretischen Physik
bedarf, da es wohl allgemein bekannt ist,
kaum eines empfehlenden Wortes. Bei der Be-
arbeitung der zweiten Auflage sind wesentliche
Änderungen in der Anordnung und in der
Darstellung nicht vorgenommen. Hinzugefügt
ist ein Abschnitt über Diffusion und Osmose
und ferner ein Abschnitt über Elektrolyse.
Ausserdem ist im ersten Abschnitt einiges
über die Berechnung der Trägheitsmomente
eingeschaltet und ferner ist am Schlüsse
desselben Abschnitts das Prinzip der virtuellen
Verrückungen eingefügt. In der Wärmelehre sind
die Betrachtungen über die Kreisprozesse und
über die Entropie erweitert; damit im Zusam-
menhange ist der Begriff der freien Energie und
femer das thermodynamische Potential eingeführt.
Mit Freuden zu begrüssen ist es, dass der
Drack der Formeln übersichtlicher ist, als in
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
der ersten Auflage; auch sind eine Reihe von
Druckfehlern und Ungenauigkeiten in denselben
ausgemerzt. Stehen geblieben sind die nicht
genauen Formeln in § 14, wo die Rechnung
mit ein und demselben Oberflächenelement </«o
durchgeführt wird, während es je nach der
Lage von w, , m^, w/n u.sw. verschiedene Werte
besitzt. G. C. Schmidt.
(Eingegangen lo. Januar 1904.)
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Es habilitierte sich: Dr. Knoop in Freiburg i'B. filr
physiologische Chemie.
Es wurde berufen: Prof. Dr. Lorenz- Göttingen als Or-
dinarius fUr Mechanilc, Prof. Roessler-Charlottenburg desgl.
fttr Elektrotechnik, beide an die technische Hochschule in
Danz'g, Dr. \. Hagenbach als etatsmässiger Prof. filr Physik
an die technische Hochschule in Aachen, Reg.-Baumeister
Moersch zum Prof. für Ingenieurwissenschaften in Zürich.
Es wurden ernannt: Prof. Dr. Harri es, Abteilungsror-
steher am chemischen Institut zu Berlin zum ausserordentlichen
Prof., die ordentlichen Prof. Ditscheiner und Finger an
der technischen Hochschule zu Wien zu Hofräten, Privatdoz.
Dr. Wedekind-Tfibingen u Dr. Otto Dimroth zu ausser-
ordentlichen Prof., Prof. Henri Becqnerel-Paris zum kor-
respondierenden Mitgliede der Berliner kgl. Akad. der Wissen-
schaften.
Es starb: Prof. Leidie (Chemie) in Paris, Prof. Charles
Soret (Experimentalphysik) in Genf.
Es erhielt die grosse goldene Medaille für Wissenschaft
Geh.-Rat Prof. Dr. Hittorf zu Münster.
Vorlesungsverzeichnis für das Sommer-
semester 1904.
Technische Hochschule Aachen.
WüUner: Experimentalphysik II: Die Lehre vom Licht
und der Wärme, 6; Physik in mathematischer und experimen-
teller Behandlungsweise: Elektrische Schwingungen, elektro-
magnetische Lichttheorie, 3; Übungen im physikalischen
Laboratorium (mit Wien und Müller), tägl. — 'Wien:
Experimentalphysik, enzyklopädischer Kursus : Wärme, Schall,
Licht, 2; Theorie der Elektrochemie, a. — Polis: Meteoro-
logie II: Klimatologie, 2; Ausgewählte Kapitel der Meteoro-
logie II, l; Meteorologische Technik, i; Übungen im Mete-
orologischen Obsenratorium. — Qrotrian: Allgemeine Elektro-
technik, 5; Theoretische Elektrotechnik, 2; Elektrotechnisches
Praktikum. — Hasch: Elektrische Stark.stromimlagcn, 2;
ElektrischeBahnen, 3 ; ElektrotechnischeKonstruktionsübuDgen,
2. — X^nsi: Praktische Prüfung elektrischer Maschinen, i.
— Hernuann: Mechanische Technologie I, 3; Fabrikanlagen
und Arbeitsmaschinen, 2, Zeichnen, 2. — Weber: Mecha-
nische Technologie II, 4. — Junkers: Arbeiten im maschincn-
technischen Laboratorium I, i. — KSohy: I.okomotivbau I,
1, II, Zeichnen 2; Eisenbahnmaschinenbau, 2, Zeichnen, 2;
Maschinenelemente, 4, Übungen, 5 ; Eisenbahnwagenbau, 2.
— Ijüders: Maschinenkunde I, 3, II, 6, Entwerfen, 6. —
Obergethmann: Maschinenbau, 5, Übungen, 6; Maschinen-
konstruieren, 6. — Finzger: Theoretische Ma.schinenlehre I,
2, II, 4, Zeichnen, 2; Kinematik, 2, Zeichnen, 2. — Latz:
Maschinenzeichnen, i, Übungen, 2; Maschinenskizzieren, 2;
Automobilbau, 2, Übungen, 2; B.iumaschinen, 2, Übungen, 2. —
Bredt: Experimentalchemie: Organischer Teil, 6; Orga-
nisches Praktikum (mit Levy); Anleitung zu selbständigen
Arbeiten auf dem Gebiete der organischen Chemie. —
Ciaseen: Chemie der Metalle, 4; Anorganisches Praktikum:
Praktikum für i|ualitative und quantitative Analyse, spezielle
analytische Methoden: Quantitative Analyse durch Elektrolyse,
Massanalyse, G:isanalyse, Spektralanalyse; Darstellung an-
organischer Präparate; Ausfuhrung selbständiger wissenschaft-
licher .Arbeiten auf dei\ Gebieten der analytischen und anor-
ganischen Chemie (mit Clören, Fischer, Hoobcn.
Trenzen und Käster); Elektrochemisches Praktiknm. —
Rau: Chemische Technologie, 4; Entwerfen von chemischen
F.ibrikanlagen, 4; Chemisch-technisches Praktikum ;m'
Struti). —
Jürgens: Höhere Mathematik I, mit Übungen, 6; tk-
mente der analytischen Geometrie und der Differential- uod
Integralrechnung, mit Übungen, 5. — Kötter: Daistellendf
Geometrie, 4, Zeichnen, 4; Elemente der darstellenden i\o~
metrie, 2, Zeichnen 2. — v. Mangoldt : Höhere Mathemttit.
II, 3, Übungen, i; Algebraische Analysis, 4; Mathematische-
Seminar, 2 g. — Sommerfeld: Mechanik I: Übersicht ntxr
die Dynamik des staijen Körpers, über Festigkeitslehre,
Hydraulik, Erddruck, 4, Übungen, 1, 11: Dynamik undHydrao-
lik, 3, Übungen, l. — Haussmann: Markscheiden und Feld-
messen, 3, Ubnngen, i Tag; Markscheiderische Zeichen- mu
Kechen-übungen, 2; Ausgewählte Kapitel der Markscheid'-
künde, mit Übungen, 2. — Bobumann: Praktische Geometrie
1,3,11 (Höhere Geodäsie), 2; Planzeichnen und GeodätiNche-
Praktikum II, 4; Geographische Ortsbestimmung, 2; Ei^et-
bahntracieren, Messübungen im Abstecken. —
Universität Basel
Hagenbach-Bischoff: Experimentalphysik I, 6: Be-
handlung physikalischer Aufgaben im mathematischen Semiiur.
2 g\ Übungen im physikalischen Laboratorium imi:
Veillon), 2. — VonderMühll: Einleitung in die mathe-
matische Physik, 4 prir., i g, Übungen, 2 g: Ein Kapitel do
mathematischen Physik, 4 ; Mathematisch-physikalischeCbuDgca.
2 g. — Riggenbacb: Die Fixsternwelt, i g.; Mechanische
Wännetheorie, 2. —
Ficcard: Repetitorium der Chemie, 2 g: — STietski'
Chemisches VoUpraktikum (mit Rupe und Fichter}, tigl.
Chemie der aromatischen Reihe, 3. — Kahlbaum: Ausge-
wählte Kapitel der allgemeinen und physikalischen Chemie 1
mit historischer Eüileitung, 2; Kolloquium über theoretiKki
Chemie, 3 g.\ Physikalisch-chemisches Praktikum tägl. -
Rupe: Ausgewählte Kapitel der organischen Chemie, z-3
Chemisches Kränzchen, l. — Fiohter: Anorganische ExiKti-
mentalchemie, 6; Analytisches Halbpraktikum für .Anfänger,
9; Organisch-chemisches Kolloquium, ig. — Kreis: Cheiu'.i
der Nabrungs- und Genussmittel, 2; Übungen in der Unter-
suchung der Nahnmgs- und Genussmittel, 4; Arbeiten in.
Laboratorium, tägl. — Nie&haUB: Pharmakogoosie. ,^
Pharmazeutische Chemie, 2 ; Pharmazeutisch-chemisches Prak-
tikum, 6; Mikroskopisches Praktikum, a; Phamiazeatischc>
Kränzchen, lg. —
Kinkelin: Differential- luid Integralrechnung II, r>
Algebraische Analysis, 3; Projektivische Geometrie, 3. —
Universität Berlin.
ES. Warburg: Experimentalphysik II: Licht und Elek-
trizität, 5; Mathematische Ergänzungen zur Experimental-
physik, I g.; Praktische Übungen und Arbeiten im Labors,
torium, a) filr Geübtere, tägl., b) für Anfänger (mit Blasiusi-
7, c) für Pharmazeuten (mit Starke), 3'/a. — Weinatein
Philosophische Grundlagen der Naturwissenschaften, 1 g--
Theorie der Gase, 3. — Fook: Einleitung in die Chemie
und Physik, i ; Elemente der Krystallographie, i. — B5m-
stein: Experimentalphysik II: Optik und Elektrizitätslehre,
3; Übungen im Gebrauch physikalischer Mess- und l'nter-
richtsapparate, 4; Das Wetter und seine Voraussagung, i f.
— Krigar-Menzel: Ausgewählte Ks^itel der theoretischen
Physik. 4. — Neesen: Elementare Mechanik, i g. —
Flanok : Mechanik deformierbarer Körper, 4; Mathematisch-
physikalische Übungen, ig. — Starke: Über die elek-
trischen Entladungen in Gasen und ihre Begleiterscheinnngeo
(Kathoden-, Röntgenstrahlen ttc), 1. — Iiununer: Neuere
Fortschritte .luf dem Gebiete der Optik und Einführung i»
die moderne Abbildungslehre, l. — F. Härtens: Spektral-
analyse und Photometrie (experimentell), '/j. — AachkinaflB;
Elektrische und magnetische Messmethoden, mit Demon-
stration der Appar.ile, 2. — Blasius: Übungen im Anschluss
an das physikalische Praktikum, i g. ; Physikalischer Korsos
für Mediziner, j'/i- — Slaby: Funkentelegraphie, 2 g- —
V. Diering: Maschinenkunde, mit Übungen, 4, — v. Besold:
Theoretiscüe Meteorologie: Statik und Dynamik der Atmo-
sphäre, 2; Meteorologisches Kolloquium, l g.\ Meteorolo-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
219
{.Hsche Übungen, a) für Anfiutger, 3, b) fttr GeObtere, tägl.
ausser äoaaabead. — Itess: Praktiscbe Witteruogskunde, 2. —
Ijandolt: Anorganische Experimeutalcbemie, 5; Prak-
ibcbe Cbungen im zweiten chemischen Universitäts-Labora-
toriam, tägL; Physikalisch-chemische Arbeiten (mit Jahn),
i;-!;!- — Fischer: Organische J^perimentalchemie, 5; Prak-
tische Arbeiten im I. chemischen Institut (mit Gabriel,
Harri es, Ruff und Pschorr), tägl. — Tan'tHoff: Aus-
gewählte Kapitel der physikalischen Chemie, ig. — Finner :
Äaorganische Experimentalchemie, 6; Organische Experimen-
lalchemie, 4. — Ziiebermann : Organische Chemie II : Aro-
matische Reihe, Farbstoffe, Alkaloide etc., 5; Chemische
lA;>erimentaIabangcn im Organischen Laboratorium, tägl. —
Biedermsuin: Technische Chemie I: Die anorganischen
bt'ifTe, mit Demonstrationen, 4; Über Steinkohlenteer und
Teerfarbstoffe, x g. — Gabriel: Qualitative und (|uantitative
chemische Analyse, 2. — Will: Geschichte der Chemie, 2;
Ausgewählte Kapitel aus der technischen Chemie, 1 g: —
Jahn : Theoretische und experimentelle Elektrochemie, 3. —
Thoms: Orandzüge der Nahrungsmittelchemie und Harn-
analyse, I ; Pharmazeutische Chemie, organischer Teil, mit
Experimenten, 4; Praktische Übungen im pharmazeutischen
iDbtitut (mit W. Traube), tägl. — Schotten: Ausgewählte
Ka|iitel der physiologischen und technischen Chemie, 2. —
V. Buohka: Geschichte der Chemie, 2; Chemie der
Nahrungsmittel, Genussmittel und Gebrauchsgegenstände, mit
Bniicksichtigung der einschlägigen Gesetzgebung, 4. —
Koth: Thermochemie, 2; Titriermethoden, l. — Wichel-
haas: Technologie für Chemiker I: Anorganische Stoffe, mit
Kxperimenten und Exkursionen, 4 ; Übungen im technologischen
Institut, tägl. — H. Traube: Mineralchemie, i. — Heyer-
hoffer: Die Pbasenlehre in ihrer Anwendung auf die
chemische Industrie, I. — Buohner: Einfiihrung in die
t'irganische Experimentalchemie, 3; Die Gärungstheorien, mit
V'.xperimenten, l ; Anorganisch- und organisch-chemisches
Praktikum, tägl. — Roaenheim: Kolloquium Über anorga-
nische Chemie, 1V2: Anorganisch-chemisches Praktikum (mit
K. J. Meyer), tägl.; Praktische Übungen in der Gas- und
Massanaiyse, 3. — Fschorr: Über Alkaloide, i. — Wohl:
("hemie der Kohlehydrate, i. — Emmerling: Bakteriologie
liir Chemiker, i ; Chemisches Praktikum für Mediziner, 8. —
W. Traube: Qualitative chemische Analyse, i. — Marck-
wald: Stereochemie, I. — Spiegel: Chemie der Alkaloide,
I. — B. J. Meyer: Chemie der selteneren Elemente, mit
Kxperimenten, 2. — Suff: Kolloquium Über anorganische
Chemie, l. — Jaoobson: Besprechung chemischer Tages-
fragen, I. — Sachs: Die Bestimmung der Konstitution orga-
nischer Verbindungen, I. — Harries: Ausgewählte Kapitel
VIS der aliphatischen Chemie, l. — ITeuberg: Praktischer
Kursus der Chemie fflr Mediziner (mit E. Salkowski), 6;
Chemie der Ei Weisskörper, I ; Die chemischen Vorgänge im
Tierkönier, 1 g. —
Schwarz: Synthetische Geometrie, 4; Über einige aus-
gewählte .Aufgaben der konformen Abbildung, 2 g.\ Theorie
ia analytischen Funktionen II, 4 ; Mathematische Kolloquien,
I4tägig, 2 g. — Knoblauch: Integralrechnung, 4, Übuitgen,
I g.: Anwendungen der elliptischen Funktionen, 4. —
Leiunann-Fllhös: Analytische Mechanik, 4: Problem der
drei Körper, 2 g. — Iiandau: Differentialrechnung, 4,
rimngen, 1 g.; Theorie der Irrationalzahlen, t g.\ Übungen
■9 der höheren Funktionentheorie, lg. — Schur: Theorie
der algebraischen Gleichungen II: Gruppentheoretischer Teil,
4; Tbungen in der Algebra, i g.; Theorie der linearen Sub-
stitutionen, 2 g. — Frobenius: Analytische Geometrie, 4.
— Sohottky: Algebraische Analysis, -4. Theorie der krummen
Linien und Flächen, 4. — Foerster: Geschichte der neueren
Attronomie seit Newton, 2; Fundamentale Winkelmessungen
.1111 Himmel, 2; Naturwissenschaftlich-kulturgeschichtliche Er-
kcDDtnistheorie, i ^. — Marcuse: Einfiihrung in die astro-
nomische Geographie und kosmische Physik, mit Lichtbildern,
i'/;: Theorie und Anwendung astronomischer Instrumente, be-
!(mders fiir die Zwecke geographischer Ortsbestimmungen,
mit Demonstrationen auf der Sternwarte und Exkursionen in
mechanische Werkstätten, 2; Seminar und Kolloquium über
Aufgaben der mathematischen Geographie und geographischen
Ortsbestimmung, i</j g. — Bauschinger: Potentialtheorie
mit Anwendungen auf die Figur und Rotation der Himmels-
körper, 3; Einleitung in die Rechenkunst, i^kg. — Eggert:
Einfllhrnng in die Geodäsie, 2. — Helmert: Theorie der
Gradmessungen, i g.\ Theorie der Kartenprojektionen, i. —
Fringsheim: Physik der Sonne, mit Experimenten, \ g. —
Scheiner: Über die Temperatur der Sonne, 1; Astrophysi-
kalisches Kolloquium, i ^. — E. Meyer: Ausgewählte
Kapitel der techidschen Mechanik, 2. — Battermann: Aus-
gewählte Übungen an Instrumenten der Sternwarte, i'/j. —
Technische Hochschule Berlin.
Faalsow: Experimentalphysik, 4 ; Physikalische Übungen,
4, fOr Praktikanten der chemischen Laboratorien, 2; Mathe-
matische Physik, 2. -— Orunmach: Magnetische und elek-
trische Masseinheiten und Messmethoden, 2; Physikalische
Massbestimmungen und Messinstrumente, Übungen, 4. — QroSB:
Mechanische Wärmetheorie, 4; Einleitung in die mathematische
Physik, 2; Einleitung in die Potentialtheorie, 2; Theorie des
Galvanismus, 2; Gastheorie, t. — Rubens: Experimental-
physik, 4; Übungen im physikalischen Laboratorium (Physi-
kalische Messungen), 4. — Kalischer: Die physikalischen
Grundlagen der Elektrotechnik I, 2 ; Elektromagnetismus und
Induktion mit besonderer Berücksichtigung der Elektrotech-
nik, 4; Grundzüge der Elektrochemie, 2. — Krigar-Menzel :
Allgemeine Mechanik II: Gleichgewicht und Bewegung von
elastischen festen und fltlssigen Körpern, 4; Theoretische
Akustik, 2. — Servus: Theorie der Wechselstrommaschinen,
2: Geometrische Optik und Berechnung von Objektiven, 2. —
Gleichen : Photographische Optik und Anleitung zur Berech-
nung photographischer Objektive, 2. — Kassner: Wetter-
karten und Wettervorhersage, l. — W. Hartmann: Kine-
matische Geometrie und theoretische Kinematik, 2; Maschinen-
getriebe (Anwendungen der Kinematik), 2. — Klingenberg;
Projektierung elektrischer Anlagen, 2, Übungen, 2. — Roesa-
1er: Elektrische Bahnen, 2; Ausgewählte Kapitel der Elektro-
technik, 2; Fernleitung von Wechselströmen, 2. — Slaby:
Elektromechanik, 4; Ausgewählte Kapitel aus der Elektro-
mechanik, 3; Übungen im elektrotechnischen Laboratorium
(mit W. Wedding), 36. — Strecker: Elektrotelegraphie, 2.
— W. Wedding: Elektrotechnische Messkunde, 2; Beleuch-
tungstechnik und Anlagen, 2. — Kallmann: Betriebstechnik
für Elektrizitätswerke und Strassenbahnen II, 2; Elektrische
Einrichtungen in Centralen (Sicherheits-, Schalt- und Mess-
technik) li, 2. — Kapp: Bau der Dynamomaschinen und
Transformatoren, 2, Übungen, 3. — Vogel: Galvanische Ele-
mente und Akkumulatoren, 2. — Heinel: Theorie, Kon-
struktion und Verwendung der Kälteerzeugungsmaschinen, 2;
Maschinenkunde II, 2, Übungen, 4; Baumaschinen, 2. —
Heyn : Mechanische Technologie I und Eisenhüttenkunde, 2 ;
Mechanische Technologie II, 4, Übungen, 2; Zustandsände-
rungen der Metalle, 2 g. — Hörmann : Spezielle mechanische
Technologie , 4 ; Werkzeugmaschinen, 2. — Josse : Wärme-
mechanik, Übungen, 4; Übungen im Maschinen-Laboratorium
1, 4, II, 6, III, 10. — Kammerer: Maschinenelemente,
Übungen, 8 ; Hebemaschinen, 4 ; Entwerfen von Hebemaschinen,
Übungen, 4. — liSist: Technik der Kälteerzeugung, 4; Me-
chanik I, 4, Übungen. 2. — IiUdewig: Wasserkraftmaschinen,
Übungen, 4; Dampfkessel. 2, Übungen, 4. ^ Martens:
MaterialprOfungswesen mit Übungen in der mechaniscli-tech-
nischen Versuchsanstalt, 2, Übungen, 2. — E. Meyer:
Mechanik I, 4, Übungen, 2; Ausgewählte Kapitel der tech-
nischen Mechanik, 2. — Fletsch: Mechanik I, 4, Übungen,
2. — V. Borries: Eisenbahn-Maschinenbau, Fahrzeuge, Ober-
bau, Betriebs- und Verkehrs-Anlagen, Unterhaltung, 6, Übungen,
4; Eisenbahn-Maschinenwesen (für Bau-Ingenieure), 2. — Kot-
ier: Mechanik I, 4, Übungen, 2; Ausgewählte Kapitel der
Mechanik, 2 g. — Goering: Eisenbahnbau I: Grundzüge des
Eisenbahnbaues, 2, Übungen, 4, II (einschliesslich Tunnelbau
und grössere Bahnhofsanlagen), 6, Übungen, 4. — Franz:
Tiefbau-Elemente fiir maschinentechnische Anlagen, 2, Übungen,
4; Bau-Anlagen fiir kommunale Maschinenbetriebe im Zu-
sammenhang mit wirtschaftlichen Berechnungen und mit tech-
nischer Verwaltung, 2, Übungen, 4. — Reichel: Einleitung
in den Maschinenbau, 2, Übungen, 6; Entwerfen von Wasser-
kraftmaschinen, Übungen, 4. — Riedler: Verbrennungs-
motoren, 4, Übungen, 4. — Stumpf: Dampfmaschinenbau
(einschliesslich Dampfturbinenbau), 4, Übungen, 8. — We-
hsge: Angewandte Mechanik, 4. —
V. Buohka : Chemie der Nahrungsmittel mit Berück-
sichtigung der Nahrungsmittel-Analyse und Bakteriologie, 4;
Geschichte der Chemie, 2. — Erdmann: Experimentalchemie
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220
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
II, 4 ; Abriss der Experimentalchemie, 2 ; Praktische Arbeiten
im anorganischen Laboratoriam, tigl. — Henfeld: Zacker-
untersuchungen, Übungen, 2. — Holde: Untersuchung der
Mineralple und übrigen Naphtaprodukte, 2; Übungen in che-
misch-technischer Materialprüfung (Fette, üle, Seifen, Firnisse
und DichtungsstoSe), 2. — v. Knorre: Analytische Chemie:
Qualitative Analyse, 2; Praktische Arbeiten im elektro-
chemischen Laboratoriam, tSgl.; Angewandte Elektrochemie
(Elektrometallurgie, Galvanoplastik und Galvanostegie, quanti-
tative Analyse durch Elektrolyse), 4. — Iiiebermann : Orga-
nische Chemie II: Aromatische Reihe, zyklische Verbindungen,
Farbstoffe, Alkaloide, 5; Praktische Arbeiten im organischen
Laboratorium, tSgl. — Kietho: Spektralanalyse mit Übungen,
2 ; Photochemie und photomechanische Prozesse, 2 ; Konstruk-
tionstypen photographisch-optischer Instrumente, i ; Praktische
Arbeiten im photochemischen Laboratorium (iür Studierende
der Photochemie), tägl.; Photographische Übungen in den
gebräuchlichen Prozessen, 16; Lichtpausübungen, 2- oder 4-
wöchige Kurse. — Traube: Thermochemie, 2; Physikalisch-
chemische Übungen, 3. — Witt: Chemische Technologie I:
Technologie der W&rme und des Wassers, Technologie der
anorganischen Verbindungen (Chemische Grossindastrie), 4;
Glas, Keramik, Apparatenkunde, 4; Praktische Arbeiten im
technisch-chemischen Laboratorium, tägl. — Arndt: Ein-
führung in die physikalische Chemie, 2. — Bömstein: Ver-
brennung und Heizung, i. — Dolezalek: Elektrochemische
Messkunde mit Demonstrationen, l. — Frölich: Einleitung
in die Elektrotechnik, l. — Junghahu: Technologie der
Proteinstoffe : Albumine (Eiweiss, Case'i'n, künstliche Nähr-
mittel, Blutpräparate n. s. w.), mit Exkursionen, 2. — Juriaob:
Übungen im Entwerfen von chemischen Anlagen, 4; Luftrecht,
1. — Köthner: Grundlagen der Laboratoriumspraxis II, 2.
— Kühllng: Massanalyse, 2; Stöchiometrie, i. — Schoob:
Chemische und mechanische Technologie der Mörtelmaterialien
und künstlichen Bausteine (Baumaterialienkunde) : Prüfung and
Beurteilung von Cement, Kalk und Gips (Rohstoffe und
fertige Fabrikate), einschliesslich Apparatenkunde, mit Übungen,
2. — Simonis: Repetitorium der aliphatischen Reihe, 2;
Organisch-chemische Analyse, l. — Stavenhagen: Ein-
führung in die Experimentalchemie, 2. — Voswinokel:
Terpene und Kampfer, l. — Wolffenatein: Stereochemie,
l; Praxis der synthetischen Methoden in der organischen
Chemie, i. —
Daiobek: Höhere Mathematik: Differential- und Inte-
gralrechnung, Analytische Geometrie, 6, Übungen, 2. —
HaentBBcbel: Elemente der Mechanik, 4. — EEauck: Dar-
stellende Geometrie II, 5, Übungen, 5. — Hertaer: Dar-
stellende Geometrie II, 5, Übungen, j. — Hettner: Höhere
Mathematik: Differential- und Integralrechnung, Analytische
Geometrie, 6, Übungen, 2; Theorie der Rnumkurven und
Flächen, i. — JoIIes: Darstellende Geometrie II, 5, Übungen,
J. — Iiampe: Höhere Mathematik: Differential- und Inte-
gralrechnung, Analytische Geometrie, 6, Übungen, 2; Be-
stimmte Integrale und Differentialgleichungen, 2. — Btei-
nits: Variationsrechnung, 2; Funktionentheorie, 2; Niedere
Analysis und Algebra, 2; Elemente der darstellenden Geo-
metrie, 2, Übungen, 4. — Cranz: Ausgewählte Kapitel der
technischen Mechanik, 2. — Hessenberg: Darstellende Geo-
metrie I, 5, Übungen, 5. — Jabnke: Die Vektoren und
ihre Anwendung auf Probleme der Mechanik (nach Grass-
mann), 2; Repetitorium über analytische Geometrie und Diffe-
rentisd- und Integralrechnung, mit Übungen, 2. — B. Müller:
bifferential- und Integralrechnung, 4. — Wemßr: Niedere
Geodäsie, 4 und 2; Geodätisches Praktikum II, 2; Praktische
Übungen im Feldmessen, 4; Planzeichnen, 2; Höhere Geo-
däsie, 2. — Qalle: Höhere Geodäsie, 2; Astronomische Orts-
bestimmang, 2. — Bobula: Niedere Geodäsie, 4; Methode
der kleinsten Quadrate, 2. —
Universität Bern.
Förster: Experimentalphysik I: Allgemeine Physik,
Akustik, Optik, 6; Wärmelehre (Schluss), 1 g.; Repetitorium
der Physik, 2 ; Theoretisch-praktischer Kurs der Photographie,
4; Physikalisches Praktikum, 4. — Grüner: Einleitung in die
theoretische Physik, i ; Anwendungen der thermodynamischen
Hauptsätze, 2; Telegraphie ohne I)r.iht, i. — König: Elek-
trochemie, 2. —
Friedhelm: Spezielle anorganiscbe Chemie, 4: Quili-
tative und quantitative Analyse (Metalloide), 2; Chemiscbt
Technologie dA Brennstofle und landwirtschafUichen Gewerbe.
2; Anorganisch-chemisches Praktikum (Halbpraktiknm), tägl
ausser Sonnabend; Analytisch-chemisches Praktikum fü;
Mediziner, 8; Übungen in der technischen Gasanalyse, 3. —
V. Koetaneoki: Organische Chemie, 6, Repetitorium, 1
Organisch-chemisches Praktiknm, tägl. — Ekdiaffer: Chemie
der Nahrungs- und Genussmittel, 2 ; Nachweis der cbemischca
Konservierung der Lebensmittel, i g.; Übungen im Labora-
torium für Lebensmitteluntersuchnng. — Tambor: Einf&hrug,;
in die Chemie der organischen Farbstoffe, 2; Repetitorion
der Chemie der carbo- und heterozyklischen Verbindusgen, i.
— Mal: Anorganisch-chemische Arbeiten; Repetitoriom der
anorganischen Chemie, 2 ; Kolloquium flber qualitative Aniljrse.
1. — Ephraim: Kolloquium über Themata aus der anorgi-
nischen Chemie, 2. —
Oraf: Kugelfunktionen mit Repetitorium, 3; Besselscbe
Funktionen mit Repetitorium, 3; Gammafunktionen und
Bemoallische Funktionen mit Repetitorium, 3; Differeotiil-
gleichungen (Fortsetzung), 2; Differential- und Int^ralrcchniiBg.
2; Funktionentheorie II, 2; Renten- und Versicherangsrechoiug
2 ; Mathematisches Seminar (mit G. H u b e r), 2 ; Mathematisch-
versicherungswissenschaftliches Seminar (mit Moser), i. —
Ott: Differentialrechnung, 2; Analytische Geometrie I. 2
Differentialgleichungen, 2. — G. Huber: Die Doppel- und
mehrfachen Sterne and ihre Bahnbesümmnng, i ; Theorie der
höheren ebenen Kurven, 2; Kubatur und Komplanatioo dtr
Flächen, l. — Bentell: Elemente der darstellenden Geomelrie.
4 ; Praktische Geometrie (meistens Übungen auf dem Terraio'.
3. — Moser: Versicherungen, die von mehreren Leben ab-
hängen (Witwen- und Waisenversicherung), i. — Crelier:
Synthetische Geometrie der Kegelschnitte, 2; (rtoniftric
cintmatiqne, 2. —
Universität Bonn.
Kayser: Experimentalphysik II : Magnetismus, Elektrizi-
tät, Optik, 5; Physikalisches Laboratorium für Anfänger (mit
Hagenbach und Konenl, 8; Physikalisches Laboratorium
für Vorgeschrittene, tägl. ; Physikalisches Kollo<|uium, 2 ^. —
IiOrberg: Mechanik, 4; Kinetische Gastheorie, 2 g. —
Bucherer: Ausgewählte Kapitel der Mechanik, 2. — Konen:
Akustik, 2; Einzelbilder aus der Geschichte der Physik, ff
— Kauftnann: Theorie der Wärme, 4, Übungen, l ^. —
Hagenbaoh: Elektrizitätsleitung in Gasen, 2. — Ffläger'
Einführung in die elektromagnetische Lichttheorie, l ^. —
Anschüts: Experimentalchemie II: Anorganische Chemie,
6; Kolloquium über neuere Arbeiten auf dem Gebiete der
Chemie, l g; Chemisches Praktikum für Anlanger und Vor-
geschrittene, sowie für Nahrungsmittelcbemiker Cmit Kim-
bach und Frerichs), tägl., für Mediziner (mit Rimbacli.
tägl. — Schroeter: Aufbau und Abbau von Kohlensloif-
verbindnngen, 2; Praktische Übungen über organische Farb-
stoffe (mit Binz), 3. — Schmidt: GrundzUge organischer
Stickstoffverbindungen, i ; Analyse und Konstitutionsermiltlunc
organischer Verbindungen mit Hilfe von chemischen und
physikalischen Methoden, 2. — Blmbaoh: Analytische
Chemie II: Quantitative Analvse, 2; Ausgewählte Kapitel der
physikalischen Chemie, 1 g'; Übungen in der mikrochemischen
Analyse, 2 g; Übungen in den wichtigsten physikaÜNch-
chemischen Untersuchungsmethoden (mit Lob), 3 g; Polari-
metrie ond Refraktometrie und ihre Anwendungen in <ier
Chemie (mit Übungen), i. — Freiichs: Pharmazeutifcht
Chemie II: Organische pharmazeutische Chemie, 3; Spezielle
Methoden der Arzneimiltelprüfung, i ^ . — Kippenbergsr
Chemie der Nahrungs- und Genussmittel I, 2; Chemische
Technologie des Zellstoffs und seiner Derivate, Jg. — Bin«-
Chemische Technologie (organischer Teil), mit Exkursionen.
2. — Iiaar: Photographie I, i. — Lob: Physik.ilischc
Chemie I: Die allgemeinen Kigenschaflen der Stoffe. 2;
Experimentelle Elektrochemie, i ; Die Grundanschauungen der
Naturforschang, i g; Elektrochemisches Praktikum fiir Vor-
geschrittene, 2 Tage g. —
Kortum: Determiuantentheorie, 2; Zahlentheorie, 4:
Übungen im mathematischen Seminar, 2 g. — Hefiter: Ele-
mente der Differential- und Integral-Rechnung, 4, Übuiigeu,
I g.; Theorie der elliptischen Funktionen, 4. — Sommer:
Einleitung in die Theorie der Differentialgleichungen, 3. —
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No, 8.
221
Study: AnalTtische Geometrie I, 4, ObnngeD, 2 g; Kurven
vierter Ordnung, 2 g\ Übungen im mathematischen Seminar,
t g, — KÜBtner: Theorie der astronomischen Instrumente
mit Demonstrationen, 3; Astronomisches Kolloquium, i g\
Praktische Übungen im astronomischen Beobachten (mit
Mönnicbmeyer). — MÖZUjicImieyer : Geographische Orts-
bestimmungen, 2. —
Technische Hochschule Braunschweig.
Weber: Experimentalphysik, 4 ; Phjrsikalisches Praktikum
(mit Pr&mm); Ausgewählte Kapitel aus der Mathematischen
Physik, 2; Grundztlge der Telegraphie und Telephonie, i. —
Harting: Wissenschaftliche Photographie, 3. — Feukert:
Elektrotechnik, 4; Elektrotechnische Konstrnktions-Übungen,
2 ; GrundzUge der Elektrochemie, 2 ; Blitzableiter und elektrische
S prengmethoden, 2 ; Elektrotechnisches Praktikum (mit Cruse),
6; Arbeiten im elektrotechnischen Laboratorium (Ar Fortge-
schrittenere) (mit Cruse). — MoBler: Die elektrische Aus-
rüstung der Hebezeuge, 3; Funkentelegraphie, l. — Franke:
Dampfmaschinenbau (mit Neugebohrn), 4, Übungen, 8;
Pumpmaschinenbau, Gebläse- und Kompressorenbau (mit Neu-
gebohrn),- 4, Übungen, 8. — Friedmann : Theorie und
Konstruktion der hydraulischen Motoren (mit Lawaczeck),
Übungen, 4; Maschinenelemente (mit Lawaczeck), 4, Übun-
gen, 10; GrundzUge des Maschinenbaues, 2. — Deneoke:
lletriebsmittel für Strassen und Eisenbahnen, 2; Berechnung
und Bau der Hebemaschinen, Übungen, 4; Eisenbahnmaschinen-
baa, 2, Übungen, 4; Technische Mechanik I, 5, Übungen, 2,
Repetition, 2. — Preuss: Maschinenzeichnen, 6. — Sohött-
1er: Kinematik, i; Angewandte Wärmemechanik, 3; Arbeiten
im mechanischen Laboratorium II (fttr Fortgeschrittenere) (mit
Preuss), Übungen; Technische Mechanik II, 4, Übungen, i,
Repetition, l. — Iiödioke: Allgemeine mechanische Techno-
logie, 2; Werkzeugmaschinen, 2, Übungen, 3; Spinnerei, 2;
Weberei, 2; Papierfabrikation, 3; Mühlenwesen, 3; Technolo-
gische Übungen, 2. —
R. Ifeyer: Organische Experimentalchemie, 6; Chemische
Technologie der Faserstoffe, i ; Arbeiten im Laboratorium für
analytische und technische Chemie (mit Biehringer und
Spengler); Chemisches Kolloquium (mit Bodländer), g. —
Biehringer: Analytische Chemie (fUr technische Chemiker),
2 ; Stöchiometrische Rechnungen, i ; Chemisch-technische
Rechnungen, l; Chemie der Metalle, 2. — Bodländer: Elek-
trochemie (für Elektrotechniker und Chemiker), 2 ; Metallurgie,
2; Chemische Technologie I, Jl Arbeiten im Laboratorium
für physikalische Chemie und Elektrochemie (mit Eberlein).
— Reiuke: Untersuchungsmethoden auf dem Gebiete der
Zuckertechnik, 2; Die besonderen Methoden der Zuckerher-
stellnng, 4; Betriebsstörungen in der Gärungs-, Stärke- und
Zuckertechnik und Molkerei, 2 ; Arbeiten im Laboratorium illr
chemische Technologie II und landwirtschaftlich-chemischer
Gewerbe und Molkerei (mit Müller); Besprechungen auf dem
Gebiete der chemischen Technologie II, Übungen, monatlich
2 g. — Fommer: Anbau und Pflege der Zuckerrübe, 2. —
H. Schultae : Agrikulturchemie, 2. — Beckurts : Abwasser-
reinigung, 2; Pharmazeutische Chemie, 3; Arbeiten im Labo-
ratorium für pharmazeutische Chemie und N'ahrungsmittel-
chemie (mit Troeger und Frerichs). — Troeger: Analy-
tische Chemie (fiir Pharmazeuten), 2; Repetitorium der an-
organischen und organischen Chemie (ffir Pharmazeuten), 2;
Gasanalyse, l. —
Frioke: Analytische Geometrie und Algebra, 2; Differen-
tial- und Integralrechnung I, 4, Übungen, 2; Analytische
Mechanik, 3; Elementarmathematik, Übungen, 2. — Müller:
Darstellende Geometrie, 4, Übungen, 6; Geometrie der Be-
wegung, 3 ; Stereometrie, I. — Koppe: Geodäsie II, 2,
Übungen, 2; Ausgleichungsrechnung II, 2, Übungen; Grund-
zUge der sphärischen Astronomie, 2, Übungen, 2 ; Vermessungs-
Ubungen I (mit Bohlan\ 4, II, 8; Flanzeichnen (mit Boh-
lan), Übungen, 2. — Boblan: Instrumentenkunde, Übungen,
2. —
Universität Breslau.
O.E. Hey er: Experimentalphysik I: Mechanik, Akustik,
Optik, 4; Experimentelle Arbeiten und Übungen im physi-
kalischen Laboratorium (mit Schaefer), 3 oder 6, für Ge-
übtere, tSgl.; Mathematische Theorie der inneren Reibung der
Flüssigkeiten und Gase, i ^. — Neumann : Hydrodynamik,
4; Übungen im mathematisch-physikalischen Seminar, 2 g. —
BieBenfeld: Die Photographie und ihre Technik, i g.\
Pbotographisches Praktikum, 2. — Schaefer: Die Max-
wellsche Theorie der Elektrizität und des Magnetismus, mit
Demonstrationen, 4; Sichtbares und unsichtbares Licht, i g.
Iiadenburg: Allgemeine Experimentalchemie, 6; Prak-
tisch-chemische Übungen a) für Chemiker, ganz und halb-
tägig (mit Ab egg), b) für Mediziner, 4, c) für Landwirte, 6;
Chemisches Kolloquium, I4tägig, 2 g. — Abegg: Physi-
kalisches und physikalisch-chemisches Kolloquium (mit Neu-
mann), 1V2 g-\ Physikalische Chemie II: Elektrochemie, 2,
mit mathematischen Ergänzungsstunden; Theorie der Oxyda-
tions- und Reduktionsvorgänge , l ; Physikochemisches Prak-
tikum (mit Julius Meyer),. 3. — Hers: Analytische Che-
mie, 2; Stöchiometrie (ausgewählte Kapitel der physikalischen
Chemie), 2; Synthetische Methoden der organischen Chemie,
2; Übungen im Bestimmen von Mineralien und Krystall-
formen (mit Hintze, Milch und Sachs), \ g. — Julius
Meyer: Die chemischen Gleichgewichte, vom Standpunkt
der Phasenregel aus, i; Die Benzol- und Pyridingruppe,
2; Geschichte der Chemie, l. — Oadamer: Anor-
ganische Experimentalchemie mit besonderer Berücksichtigung
der Pharmazie, 6; Untersuchung von Trinkwasser und Harn,
I ; Praktisch-chemische Übungen mit besonderer Berücksich-
tigung der Pharmazie, der forensischen Chemie und der Nah-
rungsmittelchemie, t.=igl.; Prüfung der Arzneimittel, lg. —
Ahrens: Technologie der Kohle, der Teerprodukte, künst-
lichen Färb-, Süss- und Riechstoffe, 4; Technologie der
GSmngsindustrien, 2; Chemisch-technisches Praktikum nebst
Anleitung zu selbständigen Arbeiten, tägl. ausser Sonnabend;
Chemisch-technisches Kolloquium, I g; Landwirtschaftliche
Technologie II, 2. —
BosaneB : Elemente der Determinantentheorie, 2 ; Ana-
lytische Geometrie der Ebene, 4; Übungen des mathematisch-
physikalischen Seminars, \ g. — Sturm: Differentialgeo-
metrie, 3; Geometrische örter höheren Grades, 3; Übungen
des mathematisch-physikalischen Seminars, 2 g. — ZiOndon :
Theorie der elliptischen Funktionen, 4. — Frans: Kinetische
Gastheorie und Meteorologie, 2; Astronomisches Praktikum
für Anfänger, 2, flir Vorgerücktere, tägl.; Mechanik des Him-
mels II, 4 ; Praktische Astronomie der Beobachtungen für An-
ßinger, 2 g. —
Technische Hochschule Brunn.
Jaumann: Physik, S, Korrepetitionen, i ; Physikalisches
Praktikum, 3. — BsarvasBi: GrundzUge der Physik, 3. —
Ziokler: Elektrotechnische Messungen, 2; Elektrische Be-
leuchtungsanlagen, 3 ; Elektrotechnisches Praktikum I (für An-
fSnger), 4, III (speziell für Elektrotechniker), 8. — Niet-
hammer: Bau elektrischer Maschinen und Apparate I, 3,
Übungen, 4, II, Übungen, 3; Projektierung elektrischer An-
lagen, 2, Übungen, 5. — Hellmer: Mechanik I: Statik, 3,
II: Dynamik und Hydraulik, 3, Übungen, i. — Haussner:
Mechanische Technologie I : Metalle und Holz, 5, II: Spezielle
Technologie der Faserstoffe, 2; Mechanische Bautechnologie,
3. — Schiel: Allgemeine Maschinenkunde II, 2. — MuBil:
Maschinenbau-Elemente, 4, Konstniktionsübungen, 6; Kon-
struktionsUbuDgeu für Maschinenbau I, 4 ; Technisches Zeichnen
(Maschinenzeichnen) (für die Hörer der Maschinenbauschule),
Übungen, 6. — Wellner: Maschinenlehre und Maschinen-
bau II : Theorie und Bau der Wärmemotoren I, 6, Konstruk-
tionsübungen, 10; Maschinenlehre und Maschinenbau II:
Theorie und Bau der Wärmemotoren III, 6, Konstruktions-
iibungen, 14. —
Habermann : Organische Chemie, 6 ; .analytische Chemie l:
Allgemeiner Teil, 2: Chemische Übungen I, 10, II, 20. —
1 Honig: Chemische Übungen III, 20; Chemie der Nahrungs-
I und Genussmittel, 3 ; Technische Warenkunde der nicht orga-
I nisierten Rohstoffe, 2. — Donath: Chemische Technologie I,
I 6, II, 6, III, 1V2. Übungen, 20. — Weinreb: Sperielle
I Färberei und Zengdruckerei, mit Übungen, 2. — Ulrich:
, Chemische Technologie der Teerfarbstoffe II, 2, Praktikum.
I — Frensel: Elektrochemie II (Anwendungen), 2; Elektro-
] technisches Praktikum, 3. — Mikosch: Technische Mikro-
skopie, I, Übungen, 2; Technische Warenkunde der organi-
I sierten Rohstoffe mit mikroskopischen Übungen, 3, übun-
! gen. 4- —
Waelsch: Mathematik I, 2. Teil, 5, Koirepetitionen, 2.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
— Biermann: Ausgewählte Kapitel der höheren Mathematik:
Mathematik 11, 3, Korrepetitioneo, i ; Mathematische NSherungs-
inethodeo, 2; Ober Fouriersche Reihen, l. — Rupp: Dar-
stellende Geometrie und konstruktives Zeichnen, 4, Übungen,
4. — Obenrauch: Geschichte der Geometrie, 1. — Pras-
torfer: Technisches /Zeichnen (für die Hörer der Ingenieur-
schule], 6. — Niessl von Mayendorf: Meteorologie und
Klimatologie, 3; Niedere Geodäsie, 2; Vermessungsttbungen,
12; Situationszeichnen: Plan- und Terrainzeichnen, 6; Höhere
GeodSsie, 3. — Steiner: Elemente der niederen Geodä-
sie, 3- —
Universität Czemowitz.
Handl: Experimentalphysik, 2; Elemente der Astrono-
mie und der mathematischen Geographie, 2; Praktisch-physi- 1
kaiische Übungen, 4. — Tumlira: Theorie der Elektrizität 1
und des Magnetismus 11, 5: Mathematisch-physikalisches '
Seminar, 2; Mathematisch-physikalisches Proseminar, 2. — |
Pribram: Allgemeine Chemie II, 5; Pharmazeutische I
Chemie, j; Chemische Übungen im Laboratorium fllr An- |
fSnger, 15; Chemisches Praktikum für Lehramtskandidaten,
6 g.\ Anleitung zur Ausführung wissenschaftlicher Untersuch-
ungen, 20. —
Technische Hochschule Darmstadt.
Schering: Experimeotalphysik: Magnetismus, Elektrizität,
Galvanismus (ßlr die Studierenden des MaschiDenbaues, der
Elektrotechnik und der Allgemeinen AbteiluDgl, ;; Physika-
lisches Praktikum (mit Z eis s ig], 4 Nachmittage; Selbständige
Arbeiten aus dem Gebiete der Physik ; Theoretische Elektrizi-
tätslehre: GrundzUge der Potentialtheorie und der Lehre des
elektromagnetischen Kraftfeldes, 2, — Zeiasig: Experimental-
physik: Magnetismus, Elektrizität, Galvanismus (f<lr die Studie-
renden der Architektur, des Ingenieurwesens, und der Chemie
einschliesslich Pharmazie), 4, Repetitorium (für Pharma-
zeuten), I. — Budolpbi: Einführung in das physikalische
Praktikum, mit Demonstrationen, i ; Physikalische Chemie 11,
l; Physikalisch-chemisches Kolloquium, 14 tSgig, l'/i g\
Physikalisch-chemische Übungen und Arbeiten. — Foroh:
Berechnung physikalischer Aufg.iben, l g. — Meisel: Theorie
der optischen Instrumente II, 2; GrundzUge der Kartenpro-
iektionslebre, i, Übungen, 2. — Fritsch: Photographische
Übungen, 2. — Kittler: Allgemeine Elektrotechnik I, 2, II,
2, Übungen (mit Fischer], 2; Übungen im elektrotechnischen
Laboratorium (mitWirtz und Sengel), halbtägig; Selbstän-
di)je Arbeiten für vorgeschrittenere Studierende. — Wirts:
Elektrotechnische Messkunde, 2 ; Elemente der Elektrotechnik,
3 ; GrundzUge der Telegraphie und Telephonie, 2. — Sengel :
Konstruktion elektrischer Maschinen und Apparate, 2, Übun-
gen, 3; Projektieren elektrischer Licht- und Kraftanlagen,
Übungen, 2; GrundzUge der Elektrotechnik, 2. — Feldmann:
Asynchrone Motoren, i ; Elektrizitätszähler und ihre Verwen-
dung, I. — Krause: Maschinenzeichnen, f'bungen, 4; j
Mechanische Technologie I, 2, II, 4; Werkzeugmaschinen, '
Übungen, 3; Arbeiterschutz, 2. — Ijincke: Maschinenelemente, >
6, Konstruktionsttbungen, 9; Zeichen- und KonstruktionsUbun- 1
gen in Maschinenelementen, 3. — Bemdt: Allgemeine Maschi- {
nenlehre, 3 ; Eisenbahn-Maschinenbau I, 3, II, 2 ; Übungen zu 1
den Elementen des Lokomotivbaues, 3 ; Maschinenbau-Prakti- I
kum I, 3. — Qatermuth: Dampfkessel, 2; Pumpmaschinen, |
4; Gebläse und Kompressoren, 2; Konstruktionsttbungen, 6; I
Maschinenbau-Praktikum II, Übungen, 3. — Pftirr: Regula- |
toren zu Wasserkraftmaschinen, i ; Papierfabrikation und deren 1
Maschinen, 2; Konstruktionsübungen zu Hebemaschinen, Was- |
Serkraftmaschinen und Fabrikanlagen, 6: Maschinenbau-Prakti- |
kum III, 3; Hydraulik, 2, Übungen, l. — Beck: Gewichts-
und Kostenberechnungen der Maschinenfabrikation, 1. — I
Staedel: Anorganische Experimentalchemie, 6; Chemi- |
sches Praktikum (mit Kolb, Keppelerund Richter), thgl. 1
ausser Sonnabend. — Finger: .Ausgewählte Kapitel aus der I
organischen Chemie, 2; Teerfarbstoffe, 4; Praktikum im Labo-
ratorium für organische Chemie, tägl. ausser Sonnabend ; Farb-
stoflf- und Färberei-Praktikum (mit Schwalbe). — Kolb:
Analytische Chemie I, 2; Methoden der organischen Analyse,
i; Kolloquium über anorganische Chemie, I. — Keppeler:
Thermochemie, ig. — Schwalbe: Chemische Technologie
der Gespinstfasern, \ g. — Heyl: Pharmazeutische Chemie:
Anorganischer Teil, 2; Ausmittelung der Gifte (f&r Pharma-
zeuten), I. — Dieffenbaoh: Elektrochemie, 2; Chemische
Technologie, 2; Metallurgie, 2; Elektrochemisches Kollo(|ttiun.
(mit Neumann und Winteler), i ^ ; Chemisches PraktiUm
fUr Elektrochemiker (mit Neumann, Winteler und Mol-
denhauer), tägl. ausser Sonnabend ; Elektrotechnisches Prak-
tikum (mit N eumann und Winteler^ tägl. ausser Sonnabecil
Chemisch-technisches Praktikum (mit Neumann und Winte-
ler], tägl. ausser Sonnabend. — Neumann: HUttenmännl«clie
Probierkunst, mit Übungen, 2 g; Elektroanalyse und die neuerea
Anschauungen über analytische Vorgänge, \ g. — Vaubel;
Theoretische Chemie II, 2, Übungen, 3; Stöchiometrische I«.-
rechLungen, Übungen, i; Die maschinellen Hilfsmittel de
chemischen Technik, I ' 2 ; Photochemie, i. — Sonne ; Chemisch-
technische Untersuchung der Nahrungsmittel, Geunssmittel und
Gebrauchsgegenstände, mit Demonstrationen und Exkursioneii,
2. — WeÜer: Untersuchen von XahrangsmUteln, Geoiis.«-
mittein und Gebrauchsgegenständen, i, Übungen, 8. —
Oraefft: Repetitorium der Elementarmathematik. ;.
Übungen, 2; Höhere Mathematik für Architekten, Chemiktt.
Elektrochemiker und Geometer, 3, Übungen, 2; Höhere Mathe-
matik II, 2, Übungen, I. — Dingeldey: Elemente der höhe-
ren Algebra, mit Übungen, 2; Höhere Mathematik I für In-
genieure, Maschinenbauer und Elektrotechniker, 5, Übungen
3; Theorie der Fourierschen Reihen und Integrale, 2. -
Gundelflnger: Analytische Übungen (für V'orgerücktere., i.
— Sobeffere: Darstellende Geometrie I, 4, Übungen, 6. —
Wiener: Ebene Kurven und Raumkurven, 2; Arbeiten im
mathematischen Institut, 3. — Fenner: Geodäsie, 4; Geod:i-
tische Übungen, 12; Ausarbeitung der geodätischen Vermes-
sungen, 4. — Henneberg: Technische Mechanik, 3, Übungen
(mit Graefe), 2; Mechanik I, 5, Übungen (mit Graefe), i:
Reine Kinematik, mit Übungen, 2. — Schlink: Kepetitoriuri
der Mechanik, 2; Über Fachwerke, 2; Gleichungen der D>na-
mik und ihre Anwendung auf technische Probleme, i g. —
Technische Hochschule Dresden.
Hallwaohs: Experimentalphysik II, $: Physikalische«
Praktikum I (mit Toepler), 6 oder 3, II (mit Toepler", 9:
Praktikum für g;rössere physikalische Arbeiten, 20. — Toep-
ler: Elektrische Strömung und Strahlung in Gasen (Kathoden-
Strahlen, Becqnerelstrahlen etc.), 2. — Krone: Theorie und
Praxis der Photographie und Kolloquium über wissenschaft-
liche Photographie, 3; Lichtpausen (kürzerer Kursus), 2 ^. —
Qörges: Allgemeine Elektrotechnik II, 2: Theorie de^
Wechselstromes, 4; Elektrotechnisches Praktikum fflr .An-
langer, 4; Elektrotechnisches Laboratorium (Spezialarbeiteii\
30; Elektrotechnisches Kolloquium (mit Kubier), 2 ^. —
Kubier: Dynamomaschinen II, 2; Elektrische Arbeitsiiber-
tragnng, 2; Entwerfen von Dynamos, Starkstromapparaten.
elektrischen Fahrzeugen und Anlagen, 8. — Ulbricht: Eisen-
bahnsignalwesen und elektrische Eisenbahneinrichtungen, 3^.
— Blihle: Maschinenelemente für Maschinen- und Elektro-
ingenieure, 5; Abriss der Maschinenelemente für Bau- und
Fabrikingenieure, 2; Maschinenkonstruieren (Maschinenele-
mente) für Maschinen- und Elektroingenieure, 10, für Bau-
und Fabrikingenieure, 4: Hebe- und Transportmaschioen, 2:
Maschinenkonstruieren (Hebezeuge) für Maschinen- bez».
Elektroingekieure, 10 bezw. 5. — FlBOher: Allgemeine
Maschinenlehre (Kraftmaschinen), 4; Technisches Zeichnen
für die Chemische Abteilung, 4; Skizzieren für die Mecha-
nische Abteilung, 4; Appreturmaschinen, 2. — Ij. Iievicki:
Dampfmaschinen (Fortsetzung), 4; Wasserkraftmaschinen, 3:
Ausgewählte Kapitel aus dem Maschinenbau (Pumpen), 2:
Maschinenkonstruieren für Maschinen- und Elektroingenieure.
10; Arbeiten im Maschinenlaboratorium A mit Kolloquium
(m. E. Lewicki), 3; Grössere Arbeiten im Maschinenlabo-
ratorium A (mit E. Lewicki), 20. — E. Iiewioki: Grund-
zUge der technischen Hydraulik, 2; Skizzieren von Maschinen-
teilen nach dem Gedächtnis, 1. — Mollier: Technischr
Thermodynamik II: Gas- und Kältemaschinen, 4; Kinematik
II, 2, Übungen, 3; Arbeiten im Maschinenlaboratorium B, 4:
Grössere Arbeiten im Maschinenlaboratorium B, 24. — £nut
Müller: Allgemeine mechanische Technologie I, 3; Pajiicr-
fabrikation, 3; Praktikum für Faserstofftechnik, 20. —
Sempel: Experimentalchemie (anorganische), 6; Anor-
ganisch-chemisches Praktikum (qualitative Analyse), 12; An-
organisch-chemisches Praktikum (quantitative Anajyse, tech-
nische Titriermethoden, Gasanalyse], ganztägig, tägl. xtssKt
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
223
Sonnabend. — v. Heyer: Organisch-technische Chemie,
Chemische Technologie der Fette nnd öle: Seifen-, Kerzen-,
Glyzerinfabrikation, Sprengstoffe, Lederindustrie, 3; Synthe-
tische Methoden der organischen Chemie, l ; Organisch-
chemisches Praktikum, ganz- und halbUigig, tSgl. ausser Sonn-
abend. — F. Foerster: Chemische Technologie des Glases,
der Tonwaren, der Bausteine und des Mörtels, sowie des Ze-
ments (mit Exkursionen], 2 ; Physikalische Chemie I (zugleich
Einfühlung in die Elektrochemie), 3; Praktikum für Elektro-
chemie, 12; Praktikum für grössere Arbeiten auf dem Gebiete
der Elektrochemie und physikalischen Chemie, ganztägig,
tägl. ausser Sonnabend. — Möblau: Chemie des Steinkohlen-
teers: Die Rohmaterialien und Zwischenprodukte für die In-
dustrie der organischen Farbstoffe, 3 ; Chemie und chemische
Technologie der organischen Farbstoffe I, 2; Praktikum für
Farbenchemie, 12, für Färbereitechnik, halbt^ig, tägl. ausser
Sonnabend, für grössere Arbeiten auf dem Gebiete der Far-
lienchemie bezw. Färbereitechnik, ganztägig, tägl. ausser
Sonnabend. — Bucherer : Praktische Übungen auf dem Ge-
biete des Patentwesens, l g.\ Chemisch-technische Tages-
ftagen, erörtert an Hand der neueren Patentliteratur, i. —
IiOttermoser: Chemie der Kolloide, i; Ausgewählte Kapitel
aus der technischen Analyse mit besonderer Berücksichtigung
der organischen Chemie, l. — Erich Hüller: Reduktion
und Oxydation durch Elektrolyse, 1. — Schlossmann :
Physiologisch-chemisches Praktikum Tür Geübtere, 20. —
V. Wsilther: Metallorganische und omanische Phosphor-
Arsen- etc. Verbindungen, i ; Moderne Theorien der orga-
nischen Chemie, l. — Renk: Gewerbehygiene, 2; Übungen
im Untersuchen von Nahrungs- und Genussmitteln, ganztägig;
Praktikum für Nahrungsmittelchemiker, halbtägig, tägl. ausser
Sonnabend. —
Helm: Analytische Geometrie I, 3, Übungen, l ; Ein-
leitung in die Elektrodynamik nach ihrer geschichtlichen Ent-
wickelung, 2; Versicherungstechnisches Seminar, l, Übungen,
2. — Rohn: Darstellende Geometrie I, 4, Übungen, 6:
Projektive Behandlung der Flächen 2. Grades, 2. — Fuhr-
mann: Differential- und Integralrechnung, 5; Anwendungen
der Elementarmathematik, 2; Geodätisches Praktikum, 4;
Geodätisches Zeichnen, 2. — Heger: Raumkurven dritter
Ordnung, i. — Krause: Integralrechnung, 5, Übungen, a;
Theorie der elliptischen Funktionen, 4; Mathematisches Se-
minar, I g. ' — Naetsch: Einleitung in die Theorie der
ganzen Zahlen, 3; Sphärische Trigonometrie, 2. — Qrübler:
Technische Mechanik 11, 6, Übungen, 2; Graphostatische
Lbungen, 2. — Fattenhausen: Methode der kleinsten
Quadrate, 2, Übungen, i ; Höhere Geodäsie, 2, Übungen, 1 ;
Sphärische Astronomie, 2 ; Vorübungen zum Planzeichnen für
Vermessungsingenieure (Schriftieichnen), 2; Planzeichnen II
für Bauingenieure, 2, für Vermessungsingenieure, 4 ; Skizzieren
i^eodätischer Instrumente, 2; Triangulierengsübungen , 4;
Kat.istervermessungsübuDgen, 2; Geodätisches Praktikum I,
4i II, 4; Grössere Terrainaufnahmen, 2 Wochen. —
Universität Erlangen.
Wiedemann: Experimentalphysik: Wärme, Akustik,
Optik, 5; Physikalisches Praktikum für Anfänger (Chemiker,
Mediziner etc.), 2; Physikalisches Halbpraktikum, 20; Physi-
kalisches VoUpraktiknm, 44; Physikali.sches Kolloquium, ig.
— Schmidt: Der Durchgang der Elektrizität durch Flüssig-
keiten, Gase und Metalle, 2 g.; Mathematische Chemie, 2;
Mathematisch-physikalische Übungen (mit Wehnelt), 2 g. —
Wahnelt: Mathematische Physik I: Mechanik, Wärme und
kinetische Gastheorie, 4. —
Fischer: Organische Experimentalchemie, 5; Praktische
Übungen im chemischen Laboratorium (mit Busch), a) Halb-
praktikum, 20, b) Vollpraktikum, 40; Praktikum für Mediziner
(mit Busch und Gutbier), 4. — Faal: Pharmazeutische
t|hemie: Anorganischer Teil, 3; Ausmittelung von Giften, l;
l'hemi.sches Praktikum, ganz- und halbtägig, tägl. ; Praktischer
Kurs für Studierende der Pharmazie, 20; Arbeiten auf dem
IJebiete der Nahrungs- und Genussmittel, ganz und halbtägig,
•ägl- — Busch: Qualitative und quantitative chemische
Analyse (Metalloide), 2 ; Chemische Technologie (anorganische
Grossindnstrie, Metallurgie), mit Exkursionen, 2. — Henrich:
Ausgewählte Kapitel aus der «rg.inischen Chemie, z; Stereo-
chemie, I. — Jordis: Die Lehre vom chemischen Gleich-
gewicht, I ; Lektüre und Besprechung ausgewählter chemischer
Arbeiten, l Abend; Elektrochemisches. Praktikum: a) für An-
fanger: Elektroanalyse, 3, b) für Fortgeschrittene: Anorga-
nische und organische Präparate, 5, c) Halbpraktiknm, 20,
Vollpraktikum, 40. — Qutbler: Geschichte der Chemie II,
I ; Chemisches Seminar für Chemiker und Pharmazeuten, 2. —
Gordan: Differentialgleichungen, 4; Zahlentheorie, 4;
Übungen im Seminar, 3 ^. — Noether: Analytische Geo-
metrie des Raumes, 4; Synthetische Geometrie mit Übungen,
4; Geometrisch-analytische Übungen, g. —
Universität Freiburg i. Br.
Himstedt : Experimentalphysik : Magnetismus, Elektrizität,
Optik, 5; Übungen aus der theoretischen Physik, i^.; Physi-
kalisches Kolloquium, 2 g. ; Anleitung zu selbständigen Arbeiten,
tägl.; Physikalisches Praktikum, für Studierende der Naturwissen-
schaften an2,fiirMedizinerundPharm.'»zeuten an t Nachmittag. —
Königsberger: Theorie der Elektrizität und des Magnetismus,
I 2 ; Monozyklische und polyzyklische Systeme, i . — Q. Heyer :
I überblick über die physikalische Chemie, 2; Spektralanalyse,
' 2, Praktikum, i; Physikalisch-chemisches Übungspraktikum,
' I Vormittag; Selbständige physikalisch-chemische Arbeiten,
I tägl. — Frans Fischer: Chemisches Gleichgewicht und
Reaktionsgeschwindigkeit, i ; Theorie und Praxis der elek-
trischen Akkumulatoren, I. —
Gattennann: Organische Experimentalchemie, 5;
Chemische Teerfarbstoffe (theoretischer Teil), i g.; Chemisches
Praktikum (mit Willger od t\ tägl. ausser Sonnabend;
Übungen im Experimentieren und Vortragen für künftige
Lehrer der Chemie, t g. — Willgerodt: Anorganische Ex-
perimentalchemie, 5; Organische Technologie, 2; Analyse der
N.ihrungs- und Genussmittel, 2. — Edinger: Die synthe-
tischen Methoden der organischen Chemie (mit anschliessen-
dem Kolloquium), 2. — Fromm: Über (|ualitative Analyse,
I ; Repetitorium der organischen Chemie filr Mediziner, 2. —
Häller: Qualitative Analyse, 1 ; lonentheorie und Theorie der
Lösungen (elementar behandelt), i. — Bupp: Chemie der
Teerfarbstoffe, praktisch-koloristischer Teil, 2 ; Kolloquium
über das Gesamtgebiet der Chemie, 3. — Heigen: Mass-
und Gasanalyse, I; Stöchiometrische Übungen, i; Lötrohr-
praktikum (Bestimmung von Mineralien auf chemischem Wege),
2; Praktische Übungen in der Gasanalyse, 2. —
Iiüroth: Integralrechnung, 5, Übungen, 2; Ebene und
sphärische Trigonometrie, 2. — Stiokelberger : Mechanik,
5; Variationsrechnung, 3; Mathematisches Seminar. —
IiOewy: Theorie und .Anwendung der Determinanten, 3; Ge-
schichte der Mathematik, 2 ; Einführung in die höhere Mathe-
matik mit Anwendungen auf Fragen der Naturwissenschaften,
2. — Seith: Elemente der darstellenden Geometrie, 2,
Übungen, i g. —
Universität Giessen.
Drude: Experimentalphysik I ; Mechanik, Akustik, Wärme,
4'/j; Physikalisches Praktikum, 6; Praktikum fttr Vorgeschrit-
tene, tägl.; Elektronenlehre: Optische Dispersion, l; Physika-
lisches Kolloquium, I4tägig, 2. — Fromme: Theorie der
Elektrizität und des Magnetismus mit einer Einleitung in die
Theorie des Potentials, 5; Niedere Geodäsie, 3, Übungen, i
Nachmittag. — Schmidt: Elastizitätstheorie und Akustik, 2, —
Naumann: Organische Experimentalchemie, 5'/4; Prak-
tische Übungen und Untersuchungen im chemischen Labora-
torium, tägl.; Untersuchung von Nahrungsmitteln und techni-
schen Erzeugnissen (mit Eid mann), tägl.; Chemische Übungen
für Mediziner, tägl. — N. TS.: Analytische Chemie I: Quali-
tative Analyse, 2. — Eidmann: Pharmazeutisch-chemische
Präparate I, l bis 2 ; Ausgewählte Kapitel aus der technischen
Chemie (mit Exkursionen), 2. — Elbs: Chemisches Praktikum,
tägl.; Elektrochemisches Praktikum, tägl.; Chemische Übungen
für Mediziner (mit Brand), 5; Chemisches Kolloquium, l'/s;
Synthetische Daistellungsmethodeu der Kohlenstoffverbindun-
gen, 2. — Brand: Stereochemie, 2; Gasanalyse, i. —
Fasch: .Mgebra, 4; Determinanten, 2; Übungen des
mathematischen Seminars, I4tägig, iVj- — Netto: Analytische
Geometrie der Ebene, 4; Zahlentheorie, 2; Übungen des
mathematischen Seminars, I4tägig, i>/2. — Wellstein: .Aus-
gewählte Kapitel der Elementargeometrie, 4; Einleitung in die
Funktionentheorie, 2. —
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224
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
Universität Göttingen.
Riecke: ExperimeDtalphysik I, 3; Physikalische Übungeo,
8; Ausgewählte Teile der Elektriiitätslehre, i g.; Wissen-
schsiftliche Arbeiten Vorgeschrittener, 40 /■. — Voigt: Optik,
4; Physikalisches Praktikam, 4; Theorie der elektrischen
Schwingungeo, l g.; Wissenschaftliche Beobachtungen, 45 g.
— Simon: Elektrische Messmethoden, 2; Elektrotechnisches
Praktikam, 3; Elektrischer Lichtbogen, i g; Selbständige
Arbeiten, 48 g: — Abraham: Prinzipien der Mechanik, 3.
— Stark: Die Radioaktivität, 1. — Boae: Kinetische Theorie
der Gase und Fltlssigkeiten, 2 ; Übungen in der Selbstanferti-
gung und Handhabung von Drmonstrationsapparaten, 3. —
Wiechert: Vermessungsweseo I, 4; Kreislauf des Wassers
auf der Erde, 1 g.\ (jeophysikalisches Praktikum, lg: —
liOrenz: Festigkeitslehre und Hydromechanik, 2; Praktikam
zur Festigkeitslehre, 2*12; Technisches Zeichnen, l g.; Anlei-
tung zu selbständigen Arbeiten, g. — Sfemst: Elektrochemie,
3; Physikochemische Arbeiten und übgn., tägl.; Physikochemi-
sches Kolloquium, I g.; Wechselströme in der BrUckenkom-
bination, ig, — Coehn: Physikalische Methoden der Chemie,
I ; Physiologische Anwendungen der physikalischen Chemie,
I. —
Wallaoh: Organische Chemie, 5; Chemisches Praktikam,
20 bis 40; Besprechung wissenschaftlicher Arbeiten, g: —
Tammann: Über Atomgewichtsbestimmungen und das perio-
dische System, i g.; Praktikum der anorganischen Chemie
far Vorgeschrittene, 20; Über Metallographie, mit Übungen,
I. — Tollens: Agrikulturchemie (Pflanzenernährungslehre), 3;
Praktikum im agrikulturchemischen Laboratorium (mitBoet-
ticher), 30. — Polstorff: Pharmazeutische Chemie: An-
organischer Teil, 4; Gerichtlich- chemische Analyse, 2. —
Fischer: Chemische Technologie H, 2; Chemisch-technolo-
gische Übungen, 2 g. — Köta: Spezielle anorganische Chemie,
2; Chemische 1'agesfragen, i ^ . — v. Braun: Entwicklung
der organischen Chemie in den letzten Jahrzehnten, l ; Stereo-
chemie, I. — Borache: Chemie der organischen Farbstoffe
mit besonderer Berücksichtigung ihrer Anwendung, 2 ; Färbe-
reichemische Übungen, 3. — BiltE: Einführung in die Che-
mie, 2. —
Klein: Differentialgleichungen, 4; Mathematisch-physika-
lisches Seminar, 2 g. — Hilbert: Funktionentheorie, 4; Zahl-
begriff und Quadratur des Kreises, 2; Mathematisch-physika-
lisches Seminar, 2 g.; Übungen fUr mittlere Semester (mit
Minkowski, Zermelo und Blumenthal), i. — Schwara-
BChild: Gleichgewicht gravitierender Massen, 3; Populäre
Astronomie, i g.; Astronomisches Kolloquium, i g.; Mathe-
matisch-physikalisches Seminar, ig. — Minkowski: Mecha-
nik der Kontinua, 4; Linien und Kugelgcometrie, 2; Mathe-
matisch-physikalisches Seminar, 2 g. — Brendel: Versicher-
ungsrechnung, 2, Übungen*, 2 g.; Versicherungsmathematik, 2;
Vorträge der Mitglieder über Wahrscheinlichkeitsrechnung
(Seminar filr Versicherungswissenschaft), 2 g. — Sohilling:
Analytische Geometrie, 4; Projektive Geometrie des Raumes
und malerische Perspektive, i, Übungen, 2 g. — Ambronn:
Sphärische Astronomie, 3; Übungen im wissenschaftlichen
Rechnen, 3; Praktische Übungen an den Instrumenten der
Sternwarte, tägl. g; Einführung in das wissenschaftliche Rechnen
mit Demonstrationen der mechanischen Hilfsmittel, ig-. —
Zermelo: Einleitung in die Theorie der Raumkurven und
Flächen, 3. — Blumenthal: Differential- und Iiitegralrech-
nung I, 4, Übungen, i ; Mathematische Übungen fUr mittlere
Semester, i. —
Universität Graz.
Pfaundler: Experimentalphysik II: Elektrizität und
Optik, 5; Physikalische Übungen, 12^. — Wassmuth: Me-
chanik nichtstarrer Körper: Elastizitätstheorie, Hydrodynamik
und Akustik, 5: Übungen im mathematisch-physikalischen
Seminar, 3 ^. —
Skraup : Organische Experimentalchemie {{üt Mediziner,
Philosophen und Pharmazeuten), 5; Chemische Übungen fUr
Anfanger, tigl. ausser Sonnabend; Chemisches Praktikum fUr
Mediziner, 4; Chemische Übungen für Vorgeschrittene, tägl.
— Schrötter: Chemie der carbozyklischen Verbindungen
(Benzolderivate*, 3. — v. Hemmelmayr: Chemie der Me-
talle (Fortsetzung) , i ; Organisch-chemische Analysenmetho-
den, I. — Streintz: Elektrochemie, 3. —
Frischauf: Höhere Analysis und deren Anwendung auf
Geometrie, 5. — Dantsoher v. Kollesberg: Analytische
nnd projektivische Geometrie des Raumes (Fortsetzung', 5
Mathematisches Seminar, 2 g; — Streissler: DatsteSeiKlc
Geometrie II, 3, — HiUebrand: Sphärische Astronomie II,
2; Praktische Astronomie, 3, —
Technische Hochschule Graz.
V. üttingshausen : Physik, j; Elektrotechnik, 3; Auv
gewählte Kapitel der Elektrotechnik, i; Elektrotechnischt
Übungen, 8. — Streints: Wärmelehre II, 2; Der Bleialcko-
mulator und das Akknmulatorproblem, !<]. — BartI: Tl.i;»-
retische Maschinenlehre I, 2, II, l'/]; Allgemeine Maschinn,-
künde II, ii/j; Maschinenbau II, 3. — Bendl: Maschinen-
bau I, 4, Übui^en, 8, 11*, 3, Übungen, g^jj, IIb, Übungen.
■5- —
Emioh: Organische Chemie I, 5; Anleitung zu vis.<u.n-
schafUichen Arbeiten im chemischen Laboratorium, für Vor-
geschrittene. — Andreasch : Qualitative chemische .Analyse
I ; Laboratoriums-Unterricht und Übungen in der qualitatirtn
chemischen Analyse, 18; Agrikulturchemie, 2; Chemische
Technologie der organischen Stoffe: Technologie der F«ttt.
2 ; Laboratoriums-Unterricht und Übungen in der Darstelluoi;
organisch-chemischer Präparate, 20; Anleitung zu wi^-cr,-
schaftlichen Arbeiten aus dem Gebiete der organischen Chcrait
und der chemischen Technologie organischer Stoffe, für Vor-
geschrittene. — Benj. Beinitser: Quantitative chemi<clie
.Analyse, i ; Laboratoriums-Unterricht und Übungen in dr:
chemischen Massanalyse, 20; Chemische Technologie der
anorganischen Stoffe: Glas- und Thonwaren-Erzeuguntr, 4
Elektrochemie, 2; Ijiboratoriums-Unterricht und Übungen io
der Darstellung .anorganisch-chemischer Priparate, 20: .\n-
leitung zu wissenschaftlichen Arbeiten aus dem Gebiete (icr
anorganischen Chemie und der chemischen Technologie ar,-
organischcr Stoffe. — Friedr. Beinitaer: Warenkunde, 4.
— V. Hemmelmayr: Über organisch-chemische .\naly5cn-
methoden, i. — v. Kraft: Mechanische Technologie 1. 2,
11, 2, III, 2; Mechanische Schutzmittel gegen Unfälle, 2. —
Hocevar: Mathematik I, 6, Übungen, 2. — SteUel
Elemente der höheren Mathematik II, 4. — Feitbner
V.IiichtenfBl8:Mathem.ithikII,4, Übungen, 2. — BchÜBSler
Darstellende (icometrie, 4, Übungen, 6; Seminanibungen (llir
Lehramtskandidaten), 2. — Wittenbauer: Allgemeine Mcciin-
nik (einschliesslich der Elemente der graphischen St.!!!): II
4, Übungen, I ; Technische Mechanik II: Hydrostatik, 3. -
Klingataoh: Niedere Geodäsie II, 4; Sphärische Astronninic.
2; Praktische MessUbungen (FeldUbungen). —
Universität Greifswald.
König: Experimentalphysik: Mechanik, Akustik, (i|ili.,
4; Physikalische Übungen fllr Studierende der Naturwissen-
schaften, 6; Leitung selbständiger physikalischer Untersuch-
ungen, tägl.; Elementar-mathematische Ergänzungen mt
Experimentalphysik, i g.; Besprechung über neuere phw-
kaiische Arbeiten (mit Mie), 2 g. — Holta: Galvanisch?
Elektrizität tmd InduktionselektrizitSt, experimentell, 2 ; Physik
der Erde (Physische Geographie), gemcinfasslich, mit Expci'i-
mentcn, i g-.; Meteorologie mit Einschluss der optischen Kr-
scheinungen, gemeinfasslich mit Exi>erlmenten, i g. — Mi«'
ElastizitStslehre und Hydrodynamik, 4, Übungen, I l'-
Kleines Praktikum für Mediziner und Pharmazeuten, t. —
Schreber: Technische Mechanik, i ; Übungen im DemoD-
strieren physikalischer Apparate, l. — Berg: Lektüre und
Besprechung der Maxwellschen Abhandlung: „Ober physika-
lische Kraftlinien", l g. ; über Vorausbestimmung des \Veltt^.
1 g. —
Auwera: Anorganische Experimentalchemie, 6: Che-
misches Praktikum, ganz- und halbtägig, tägl., fUr Pharma-
zeuten und Nahrungsmittelchemiker (mit Scholtz), ganz nnd
halbtägig, tägl., für Mediziner, 3Vj; Demonstrationen und Er-
läuterungen zum chemischen Praktikum fUr Mediziner, '1 /<
— Scholtz: Pharmazie: Organischer Teil, 3; Chemie der
Nahrungs- tmd Genussmittel, 2 ; Pharmazeutisches Kolloquium.
2 g. — Senunler: Über Alkaloide, i ; Ausgewählte Kapild
der organischen Chemie, \ g. — Posner; Chemische Tech-
nologie I: Anorganische Stoffe, in Verbindung mit Exkur-
sionen, 2; Analytische Methoden der organischen Chemie, i. —
Thom6: Algebra, 4; Synthetische Geometrie, 2 l-'.
Mathematisches Seminar, z g. — JBngel: Differentialgeometrie,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
225
4 ; Mathematisches Seminar, 2 g\ IntegralrecbnuDg, 2 g\ Trans-
formationsgTuppen und DifTereDtialgleichuDfren, ig. — Ko-
wale'WBkl: Mechanik I, 4, Obungen, i g.\ Ober AnwenduDgen
der elliptischen Funktionen, i g. — Sb«rt: Wahrscheinlich-
keitsrechnnng (Hasardspiele) und Methoden der kleinsten
Quadrate, i ; Grundgleichungen der Störungstheorie und Ent-
wickelung der Störungsfunktion, l; Geodätische Obungen;
Obungen in geographischen Ortsbestimmungen, g. —
Universität Halle.
Dorn: Experimentalphysik II: Elektrizität, Magnetismus,
Licht, 4; Physikalische» Laboratorium: a) Obungspraktikum,
6, b) Arbeiten von Geübten, tägl. ; Über elektrische und
magnetische Messungen, zg. — Schmidt: Einleitung in die
theoretische Physik, 3 ; Theoretische Behandlung naturwissen-
schaftlicher Fragen (für Studierende der Naturwissenschaften],
ig. —
Volhard: Experimentalchemie II: Organische Chemie,
5; Praktische Obungen im cbrmischen Laboratorium (mit
Doebner und Vorländer), tägl. ausser Sonnabend; An-
leitung zum Expcrimentalvortrag in Chemie, \ g. — Doebner:
Unorganische Chemie, 4; Über neuere Arzneimittel, lg. —
Vorländer: Analytische Chemie, 2; Neuere Entwicklung der
anorganischen Chemie, i g. — Baumert: Einleitang in das
Studium der Chemie, 2; Praktische Übungen in der Unter-
suchung und Beurteilung von Nahrungs- und Gennssmitteln,
ganz- oder halbtägig, tägl. ausser Sonnabend. — Soloff:
Liest nicht — Erdmann : Technische Chemie I, unter be-
sonderer Berücksichtigung der chemischen Industrie der Pro-
vinz Sachsen und des Herzogtums Anhalt, 2; Elektrochemisches
Praktikum, 3; Praktische Übungen im Laboratorium für an-
gewandte Chemie, tägl. ausser Sonnabend. —
Cantor: Zahlentheorie, 5; Übungen des mathematischen
Seminars, I4tägig, ig. — Wangerüi: Diflerentialrechnung
mit Übungen, 5 ; Allgemeine Theorie der Raumkurren und
krummen Flächen (Differentialgeometrie), 5 ; Ausgewählte
Kapitel der Potentialtheorie, l g.\ Übungen des mathema-
tischen Seminars, i4tägig, ig. — Eberhard: Analytische
Geometrie der Ebene und Elemente derjenigen des Raumes, 4,
Übungen, \ g. — Orassmann: Analytische Mechanik III, 3,
Übungen, I4tägig, I g\ Elemente der Festigkeitslehre, 3.
— Bnohhola : Ober die mechanische Differentiation und
Integration und die auf dieser beruhenden Theorie der speziellen
Störungen der Himmelskörper, 2 ; Praktische Übungen in geo-
graphischer Ortsbestimmung mit 3 Theodoliten und 2 Sex-
tanten, 6. — Bematein: Funktionentheorie, 4, Obungen,
' S- —
Technische Hochschule Hannover.
Dieteriol: Experimentalphysik: Elektrizität und Magne-
tismus, 4; Mechanische Wärmetheorie, 2; Arbeiten im Labo-
ratorium der Physik (mit Precht), 4. — Preoht: Photo-
graphie, mit Obungen, 2. — KohlraUBOh: Grundzüge der
Elektrotechnik, 3: Theoretische Elektrotechnik, 4; Entwerfen
von Dynamomaschinen lud Transformatoren (mit Winkel-
mann und Meyer), Übungen, 2; Elektrotechnisches Labo-
ratorium I Cmit Beckmann. Winkclmann, Schüppel und
Meyer), Übungen, 8, II, Obnngen, fttr Ma-^chineningenieure,
Obungen, 8. — Heim: Elektrische Anlagen II: Centralanlagen,
3, Übungen, 2; Elektrische Bahnen: Elektrotechnischer Teil,
2; Elektrische Kraftübertragung, 2; Grundzüge der technischen
Elektrolyse, 2; Elektrolytische Übungen, 4. — Beckmann:
Praktische Elektrotechnik für AnOinger I, l ; Elektrotechnische
Messkunde I, 2. — Thiermann: Günstigste Anordnung
elektrotechnischer Messungen und die Einflüsse der Fehler auf
das Resultat, Übungen, i g. — Franke: Elektrotechnisches
Kolloquium, Obnngen, l. — Fischer: Allgemeine mecha-
nische Technologie (mit v. Roessler), 4; Spezielle Techno-
logie I, einschliessl. Werkzeugmaschinenkunde (mit v. Roess-
ler), 3, Übungen, 4. — Biehn: Bau und Theorie der
Kraftmaschinen (mit Diedrich, Quelle, Mees und Kirch-
hoff), 6, Übungen, 8; Übungen im Entwerfen von Kraft-
nnd Hebemaschinen (mit Diedrich, Quelle und Mees),
4; Schiffbau, 3, Obnngen, 4. — Frank: Maschinenorgane
(mit Ryssel, Wegener und Pilgram), 4, Übungen, 7;
Eisenbahnmaschinenbau (mit Ryssel u. Pilgram), 3, Obgn.,
3- — Freee: Ingenieurlaboratorium (mit Mestwerdt, Zieg-
ler, Schürmann und Schaefer), i, Obnngen, 8, II, Obgn.,
8; Theoretische Maschinenlehre (mit Ziegler), 4. — Troske;
Grundzüge des Maschinenbaues (mit Burkowitz u. Schmidt),
3, Übungen, 4; Grundzüge des Eisenbahnmascbinenbaues (mit
Burkowitz), 2; Übungen im Entwerfen von Fabrikanlagen
und Eisenbahnwerkstätten (mit Burkowitz), 3. — Klein:
Allgemeine Maschinenlehre II (mit Schmidt), 4: Hebezeuge
und Pumpen (mit Burkowitz und Schmidt), Übungen, 4;
Wasserhajtungs-, Förder- u. Gebläsemaschinen, 3. — Frandtl:
Mechanik I, 4, Übungen, t; Ausgewählte Kapitel der tech-
nischen Mechanik, 3 f. — ▼. Boeasler: Maschinenzeichnen
(mit Burkowitz, Wegener und Ziegler), 4: Technologie
der Kunstgewerbe, 2 ; Spezielle Technologie II, 2 ; Fabrikations-
zweige der Textilindustrie, 3; Technologisches Praktikum:
Textilindustrie, 3. —
Säubert: Grundzüge der Chemie, 6; Arbeiten im Labo-
ratorium der anorganischen Chemie (mit Eschweiler,
Jänecke und Becker), tägl. ausser Sonnabend. — Esoh-
weiler: Massanalyse, 2. — Behrend: Phy-^ikalische Chemie,
4; Arbeiten im Laboratorium der organischen Chemie (mit
Keiser), tägl. ausser Sonnabend. — Keiaer: Chemische
Tagesfragen, i; Die Chemie der aromatischen Verbindungen,
1. — Ost: Chemische Technologie II, 3; Untersuchungs-
methoden, I ; Mineralöle und Fette, 2 ; Übungen in der Elektro-
analyse (mit Buchholtz), 6; Arbeiten im Laboratorium der
technischen Chemie (mit Buchholtz), tägl. ausser Sonn-
abend. — Wehmer: Die Organismen des Gärungsgewerbes,
i; Mikroskopierübungen, 2; Übungen im mikroskopischen
oder bakteriologischen Arbeiten, 3 oder 6. — Iiavee : Gmnd-
zOge der physiologischen Chemie, mit Demonstrationen, ig. —
Kiepert: Differential- und Integralrechnung II, 6, Ubgn,,
2, Repetition, i ; Analytische Geometrie der Ebene und des
Raumes, 5, Übungen, l. — Konge: Differential- und Integral-
rechnung!, 3, Obungen, i, III, 5, Übungen, l; Anwendungen
der höheren Mathematik, 4. — Bodenberg: Darstellende
Geometrie (mit Peters, Fresenius und Fatken), 3, Obgn.,
6; Darstellende Geometrie I (mit Peters, Fresenius und
Fatken), 3, Obungen, 6. — Beinherts: Grundzüge der
praktischen Geometrie (mit Petzold), Obungen, 3; Plan-
zeichnen (mit Petzold), 4; Geodäsie I: Praktische Geometrie,
(mit Petzold), 2, Übungen, 6; Grundzüge der astronomischen
Ortsbestimmung (mit Petzold), mit Übungen, 2. —
Universität Heidelberg.
Quincke: Experimentalphysik: Optik, Magnetismus,
Elektrizität, j; Physikalisches Praktikum, 4; Praktische
Obungen und Anleitung zu wissenschaftlichen Untersuchungen
im physikalischen Laboratorium, tägl. ausser Sonnabend;
Obungen des physikalischen Seminars, lg. — FookelB: Ein-
leitung in die theoretische Physik, 3, Obungen, i g,\
Physikalische Optik, 3. — Weber: Grundlagen der Maxwell-
Hertzschen Theorie des Elektromagnetismus, l ; Die Bedeu-
tung der neueren elektrischen Forschungen lür Wissenschaft
und Technik, l ; Wissenschaftlich-photographische Übungen,
2. — Kalähne: Einführung in das physikalische Praktikum
mit besonderer Berücksichtigung derelektrischeu Messmethoden,
2. —
Curtiua: Allgemeine Chemie II: Organische Experi-
mentalchemie, 5 ; Präktische Obungen und Anleitung zu wissen-
schaftlichen Untersuchungen im ^ademischen Laboratorium,
tägl.; Chemisches Anleger- Praktikum für Mediziner, 3;
Chemisches Praktikum fUr Mediziner, halbtägig, tägl. ausser
Sonnabend; Einführung der Mediziner in das praktische
Studium der Chemie, l ; Chemischer Referateabend (mit
Jannasch, Knoevenagel, Bredig, Stoll£, Klages,
Mohr, Darapsky), 14 Ogig, ig. — Brühl: Anorganische
Chemie, mit Experimenten, 3 ; Praktische Übungen im chemi-
schen I^boratorium, tägl. ausser Sonnabend; Medizinisch-
chemische Übungen, tägl. ausser Sonnabend. — Horatmann:
Liest nicht. — Jannasch: Titrier- Analyse, 2; Ausmittelung
der Gifte, l; Gasanalytisches Praktikum, 3; Chemisches
Praktikum zur Untersuchung der Nahrungs- und Genussmittel,
8. — Knoevenagel: Chemische Technologie (organische
Prozesse), mit Ausflügen, 2. — Bredig: Angewandte Elek-
trochemie, 2; Kontaktchemie, die Lehre von den Kontakt-
und Enzymwirkungen, 2; Theoretische Übungen in physika-
lischer Chemie, I4tägig, \ g. — Bomträger: Liest nicht.
— Krafft: Anoiganische Chemie, 4; Praktisch-chemische
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226
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
Arbeiten und Übungen, tägl. ausser Sonnabeod; Chemisches
Praktikum filr Anfänger. — Dittrioh: QuantitatiTe Analyse
durch Elektroanalyse mit Übungen, i ; Chemisches Praktikum
und Anleitung zu wissenschaftlichen anorganisch-analytischen
Untersuchungen, tägl. ausser Sonnabend; Chemisches Prak-
tikum, für Anfänger und Mediziner, tSgl. ausser Sonnabend;
Ferienkurse: Chemisches Praktikum (auch für Mediziner),
ganztägig, vierwöchentlich, in den Oster- und Herbstferien. —
8toU6: Qualitative Analyse, 2; Analytische Methoden der
organischen Chemie, l; Pharmazeutische Chemie I: Anorga-
nischer Teil, 2. — Klages: Chemie der Kohlehydrate, i. —
Mohr: Pyridinderivate und Alkaloide, i. — Sarapsky: Ge-
schichte der Chemie bis zum Beginn des 19. Jahrhunderts, i. —
Koenigsberger: Differential- und Integralrechnung, 4;
Theorie der Linien und Flächen, 4; Mathematisches Unter-
und Ober-Seminar, 2. — Valentiner: Sphärische Astronomie,
3; Ausgewählte Kapitel aus der Stellarastronomie, l. —
Wolf: Theorie und Geschichte der Spektralanalyse, 2 g. —
Cantor: Analytische Geometrie der Ebene, 4; Arithmetik
und Algebra (filr Kameralisten), 3. — Eiaenlohr: Wahr-
scheinlichkeitsrechnung, 3; Mechanik, 4. — Koehler: Syn-
thetische Geometrie der Ebene, 3. — Ijandsberg: Funktionen-
tbeorie, 4; Theorie der Determinanten, 2. — Boehm: Ele-
mentarmathematik I: Arithmetik, Algebra, Analysis, 3. —
Universität Innsbruck.
Exner: Mathematische Physik: Akustik und Optik, 5;
Seminar für mathematische Physik, lg'. — Caermak: Expe-
rimentalphysik: Galvanismus, Akustik, Optik, 5; Praktische
Übungen für Mediziner, 2 g., für Vorgerücktere, tägl. g. —
BadSLkovii: Galvanometrie (Fortsetzung), 2; Praktische Übun-
gen im Laboratorium für Anfänger, 6, — ToUinger: Die
Physik des Bodens, 2. — Hammerl: Elektrotechnik I: Über
Gleichstromma.*chinen und Motoren, 2. — Trabert: Luft-
elektrizität, I ; Schwingungen der Atmosphäre (mit höherer
Rechnung), 2; Konvetsatorium über einige Probleme der
theoretischeD Meteorologie, 2. —
Brunner: Allgemeine Chemie 11: Organische Chemie, 5 ;
Praktische Übungen in analytischer und pharmazeutischer
Chemie im Laboratorium, tägl. ; Chemische Übungen für Medi-
ziner I, 6; Praktische Übungen in analytischer Chemie fUr
Hörer der Philosophie, tägl. — Hopfgartner: Ausgewählte
Kapitel aus der theoretischen Chemie, l. — Zehenter:
Chemische Technologie der organischen Stoffe 11, 2. —
Otto Stolz: Reelle Differential- und Integralrechnung
(Fortsetzung), mit Übungen, 4; Theorie der Funktionen von
komplexen Veränderlichen nach Cauchy und Weierstrass, mit
Übungen, 3. — Zindler: Elemente der Zahlentheorie, 3;
Anwendung der Differentialrechnung auf Geometrie, mit
Übungen, 4. — v. Oppolzer: Methode der kleinsten Quadrate,
2; Übungen am Refraktor, 8. —
Universität Jena.
Winkelmann : Experimentalphysik I: Allgemeine Physik,
Optik, 5 ; Physikalisches Praktikum, a) für Physiker, 6, b) für
Chemiker, 4, c) fUr Mediziner, 4; Physikalische Spezialunter-
suchungen, tägl. — Abbe: Liest nicht. — Auerbach:
Theorie der Elektrizität und des Magnetismus, 4; Das abso-
lute Masssystem, l'/j. — Straubel: Physikalische Optik, 2.
— Ambronn: Anleitung zur Benutzung des Polarisationsmikro-
skops bei histologischen Untersuchungen, l ; Übungen in der
Handhabung des Mikroskops und seiner Nebenapparate, ig.;
Einleitung in die Theorie der Apparate für Mikrophotographie
und Projektion, 2 g. — ;
Knorr: Allgemeine Experimentalchemie I: Anorganische .
Chemie, 5; Chemisches Praktikum (mit Wolff), a) Voll- ,
praktikum, 6, b) Halbpraktikum, 3, c) Halbpraktikum für
Mediziner, 3; Anleitung zu wissenschaftlichen Arbeiten (mit
Duden und Rabe), g. — Wolff: Massanalyse, 2; Elektro-
lyse und elektrolytisches Praktikum, 2. — Duden: Chemie '
der hydroaromatischen Verbindungen. — Immendorff: '
GrundzUge der anorganischen und organischen Chemie (Experi-
mentalchemie) für Landwirte, 5 ; Über Moor und Moorkultur, '
I ; Grosses und kleines chemisches Praktikum für Landwirte ;
Agrikulturchemisches Seminar für Fortgeschrittene, 2. —
Vongerichten: Chemische Technologie: Die organische '
Grossindustrie, 2; Chemisch-technisches Praktikum, tägl. — 1
Matthes: Pharmazeutische Chemie 11: Oigutische Chemie
2; Chemie der Nahrungs- und Genussmittel, l; Unteisnchaiig
der Nahrungs- und Genussmittel, a) Vollpraktikum, b) Halb-
praktikum; Darstellung und Prüfung der Arzneimittel, Am-
mittlung der Gifte für Pharmazeuten, Halbpraktikum. —
Qänge: Arzneimittellehre für Studierende der Zahnhälkoodc
2 ; Gerichtliche Chemie, i ; Praktische Übungen durch Spek-
tralanalyse, Mikroskopie und Polarisation des Lichts nun
Zwecke chemischer Untersuchungen, 2 g.; — Habe: Gas-
analyse. —
Thomae: Elliptische Funktionen, 4; Projektive Geo-
metrie, 2. — Outömer: Potentialtheorie, 4; Differential-
rechnung mit Übungen, 5 ; Mathematisches Kolloquium, 2. —
Frege : ' Analytische Geometrie, 4, Übungen, 2 g. — Knopf:
Zeit- und Ortsbestimmung mit praktischen Übungen auf de-
Sternwarte, 4; Sphärische Astronomie, 3. — Bau: Dar-
stellende Geometrie, 4, Übungen, halbtägig: Ausgewählu
Kapitel der technischen Mechanik, 2 g. —
Technische Hochschule Karlsruhe.
IjOhmann: Experimentalphysik, 4; Physikalisches Seminar
(mit Sieveking^, i ; Physikalisches Repetitorium (mit Siere-
kingl, l; Physikalisches Laboratorium (mit Sievekio^v,
6; Elektrizität und Licht, I. — Sobultheiss: Sysop-
thische Meteorologie, l. — Arnold: Gleichstromtechnik, t.
Wechselstromtechnik, 2 ; Übungen im Konstruieren elektrischer
Maschinen und Apparate, 4; Elektrotechnisches Laboratorium
I (mit Schleiermacher), 12, II, 8. — Heidinger: Altere
Anwendungen der Elektrotechnik (Blitzableiter, GalvanopUstÜL,
Telegraphie, Telephonie), 2 ; Ventilationsanlagen im einzelDa
mit Exkursionen, i. — Schleiermacher : Grundlagen ie
Elektrotechnik und Messkunde, 2 ; Theoretische EUektiizitäts-
lehre, 4. — Teiohmüller: GrundzBge der Elektrotechnik, 2:
Elektrotechnisches Seminar, l ; Theorie der Wechselstronif,
2, Übungen, 2; Elektrische Beleuchtung, 2. — Seltsam:
Telegraphie und Femsprechwesen, 2. — 8<dunidt: Photc-
graphisches Praktikum (mit Vorträgen über die Theorie der
Photographie, Darstellung lichtempfindlicher Präparatei, 4
Exkursionen, I Nachmittag. — Benoit: Pumpen und Ge-
bläse, 3; Hebemaschinen, 4; Maschinenzeichneo, Übungen, 4.
Entwerfen von Hebemaschinen, 6; Entwerfen von Hebe-
maschinen, Pumpen und Gebilden, 6. — Brauer: Festig-
keitslehre, 2, Übungen, 3 ; Hydraulik, 2 ; Kinematik, 2 ; Uoiet-
suchungen an Dampfmaschinen, Dampfkesseln, Gaskrafi-
maschinen, Wasserkraftmascbinen und Arbeitsmaschisen.
MaterialprUfiugen auf Elastizität und Festigkeit, HydraulisdK
Versuche, 3. — Orassmann: Dampfmaschinen und Kessel IL
4 ; Entwerfen von Dampfmaschinen und Kesseln, 6 ; Entverfen
von Dampfmaschinen : für Studierende der Elektrotechnik, 6
Maschinenanlagen, 2, Übungen, 6. — Keller: Maschinen-
elemente, 3; M.ischinenkonstruktion : Triebwerke etc., fü
Studierende des Maschinenwesens, 8, der Elektrotechnik, 4, de«
Ingenieurwesens I (Triebwerke, Hebezeuge etc.), 4; Lokomod»-
bau, 3; Hebemaschinen für Ingenieur«, i. — Iiindner.
Maschinenkunde, 3; Maschinenfabrikation, 2'; Mechanische
Technologie : Berg- und Hüttentechnik, 2; Technisches Zeichnen
für Chemiker, 2; Technologische Exkursionen. —
Bunte: Chemische Technologie I: Baumaterialien, Glas,
Keiamik etc., 2, II: Chemische Grossindustrie, 2; (^buIl£eD
in der technischen Analyse (mit Eitner), für Chemiker, 4
für Maschineningenieure, 3 ; Arbeiten im chemisch-technischen
Laboratorium, 5 Tage. — Ungler: Organische Experimental-
chemie, 4 ; Chemisches Kolloquium, l ; Stereochemie, i .
Chemisches Laboratorium, 5 Tage. — Iie Blano: Physika,
lische Chemie II: Verwandtscha&lehre, 2; Wissenschaftliche
Grundlagen der analytischen Chemie, l ; Physikalisch-
chemisches und elektrochemisches Kolloquium für Vorgeschnt-
tene, 2; Physikalisch-chemisches und elektrochemisches Labo-
ratorium, 5 Tage ; Physikalisch-chemischer und elektrochemischef
Einführungskurs, 8 Wochen; Übungen im elektrochemische«
Laboratorium für Elektrotechniker, 3. — Dieckhoff : Pharm«-
zeutische Chemie, 2 ; Analytische Chemie I, 2. — Sitner: Metho-
den der technischen Analyse, 2 ; Ausgewählte Kapitel der tech-
nischen Analyse für Maschinenbauer und Elektrotechniker, 1.
— Haber: Spezielle technische Elektrochemie mit Demon-
strationen, 3; Chemische Technologie der Faserstoffe U:
Bleicherei, Färberei, Druckerei, 2, Übungen, 2. — KM*:
Moderne Spreng- und Treibmittel, 2. — SohoU: Chemie der
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
227
BenzoldenTate I und II, 2. — Wohler: Physikalisch-analy-
tische Methoden, 2, Ohungen, 2. —
Haassner: Elementare und analytische Geometrie der
Ebene und des Raumes, 3, Übungen, i; Synthetische Geo-
metrie, 2, Übungen, i. — Henn: Theoretische Mechanik I
und II, 4, Übungen, 3 ; Behandlung von Problemen der theo-
retischen Mechuiik, 3; Mechanisches Seminar fllr Fort-
geschrittenere, 4. — EJraaer: Höhere Mathematik II, 2;
Grundlehren der höheren Mathematik, 4, Übungen, i. —
Sohor: Darstellende Geometrie I und II, 4, Übungen, 4;
Übungen in Perspektive, 3. — Wedeklnd: Höhere Mathe-
matik I, 6, ÜbuDgen, 2. — N. BT. : Projektionslehre, 2, Übungen,
a. — Haid: Geodätisches Praktikum 11, fllr Ingenieure, Forst-
leute und Geometer, 6, III, für Ingenieure, 3; Elemente der
praktischen Geometrie und Vermessungstibungen fUr Maschinen-
ingenieure und Architekten, 2, Übungen, 3; Grössere Ver-
Diessungsflbnngen am Schlüsse des Sommersemesters, 2 Wochen,
— Kriemler: KonstruktionsUbungen in den Elementen des
Ingenieurwesens, i, Übungen, 3. —
Universität KieL
Zionard: Experimentalphysik: Optik, Elektrizität, Mag-
netismus, 4; Praktische Übungen fttr Anfänger, 7; Wissen-
schartliche Arbeiten Fortgeschrittener, tigl. ausser Sonnabend ;
Besprechungen physikalischer Fragen, lg. — Weber:
Theorie der Wärme, 4; Physikalische Technologie unter be-
sonderer BerUclcsichtigung des Eisenbahnwesens (fOr Juristen),
mit Exkursionen, 2 ; Ausgewählte physikalische Messungen
und Untersuchungen, tSgl. ausser Sonnabend; Physikalisches
Kolloquium, 2 g. —
Claisen : Anorganische Experimentalchemie,; ; Chemisches
Praktikum in der anorganischen Abteilung (mit Biltz), a)
halbtägig, b) ganztägig, tägl. ausser Sonnabend; Chemisches
Praktikum in der organischen Abteilung, ganztägig, tägl.;
Cliemisches Praktikum für Mediziner (mit Rügheimer), 4.
— Rügheimer: über die Alkaloide und deren Ermittelung
bei Vergiftungsiallen, l; Über pharmazeutisch wichtige
AlluUoide, 14 tägig, l g.\ Einführung der Mediziner in das
praktische Studium der Chemie, 2/4 g. — Bilts: Analytische
Chemie, 3 ; Ausgewählte Kapitel der chemischen Technologie I :
Unorganische Betriebe, 2; Exkursionen im Zusammenhange
mit dem Kolleg flber chemische Technologie, g. — Bere&d:
Ausgewählte Kapitel ans dem Gebiete der organischen Färb-
Stoffe, i; Stniktnrchemische Übungen, ig. — Btoehr: Aus-
gewählte Kapitel der organischen Chemie, l. — Feiat:
Chemie der Benzolderivate, 2. — Freuner: Bestimmung des
Molekulargewichts gasförmiger und gelöster Stoffe, mit Demon-
strationen, 2. — Emmerling: Agrikulturchemie, i ^. —
Focbhammer: Eiuleitung in die Theorie der Determi-
nanten, 4; Theorie der algebraischen Kurven und Flächen,
4; Übungen im mathematischen Seminar, ig. — St&okel:
Differentialrechnung und Einleitung in die höhere Analysis,
4 ; Höhere Algebra, 4 ; Lehre vom Extremum (mit Einschluss
derVaritionsrechnung), 2; Übungen im mathematischen Seminar,
lg. — Weiimoldt: Synthetische Geometrie der Ebene und
des Raumes, 4. — Haner: Theorie der Bahnbestimmungen,
3; Übungen im numerischen Rechnen, ig: — Krauts:
Theorie der speziellen Störungen, 3; über numerisches
Rechnen, ig. — Kobold: Höhere Geodäsie, 2, Übungen,
g. — Orosamaim: Sphärische Astronomie, 3. —
Universitfit Königsberg.
Fape: Experimentalphysik I: Allgemeine Physik und
Wärmelehre, 5; Physikalisches Praktikum; Elektrolyse, l g.
— Volkmann: Elektrodynamik, 4; Physikalisch-praktische
Übungen und Arbeiten, flir Anfänger und Vorgerückte, 6;
Ergänzungen und Erläuterungen zur Elektrodynamik, insbe-
sondere betreffend die in Betracht kommenden Grundbegriffe
der Mechanik, l g.; Physikalisch-theoretische Übungen im
mathematisch-physikalischen Seminar, lg. —
IiOBsen: Liest nicht. — Klinger: Anorganische Che-
mie, 4; Organische Chemie, 4; Übungen im Laboratorium,
tägl. ausser Sonnabend; Ausgewählte Kapitel aus der theo-
retischen Chemie, ig. — Btutaer: Agrikulturchemie I: Er-
nährung der Pflanzen, 4; Kleines Praktikum im Laboratorium,
10; Grosses Praktikum im Laboratorium, tägl.; Exkursionen,
Sonnabends g-. — Bloohmann: Einleitung in die Teerfarben-
industrie, 2; Gasanalyse, mit Übungen; Maschinelle Hilfsmittel
der chemischen Technik, ig. — Fartheil: Pharmazeutische
Chemie, organischer Teil, 4; Toxikologische Chemie, l;
Praktische Übungen im Laboratorium, tägl. ausser Sonnabend;
Methoden der Arzneimittelpriifung II: Reinheits- und Gehalts-
prfifungen, l g^. — Ziassar-Cohll: Aromatische Chemie, 2. —
Iiöwenhen: Einleitung in die anorganische Chemie, für
Chemiker imd Mediziner, mit Demonstrationen, 2; Elektro-
chemische und physikalisch-chemische Übungen und Arbeiten,
g.; Die Anwendungen der Elektrizität in der Landwirtschaft,
mit Demonstrationen, lg'. —
Struve: Bahnbestimmung der Planeten und Kometen, 3;
Übungen an den Instrumenten der Sternwarte, 2^.-^ Meyer:
Zahlentheorie mit besonderer Berücksichtigung der algebrai-
schen Zahlen, 4; Übungen im mathematischen Seminar, I g".
— Soboenfliea: Analytische Geometrie, $; Übungen im
mathematischen Seminar fUr Anfanger, lg. — Saalaohüts:
Differentialrechnung, 4, Übungen, g'.; Über pseudo-elliptische
Integrale 3. Gattung, i bis 2. — Cohn: Dynamik (nach
Hamilton und Jacobi), 3. — VaUen: Algebra, 5, Übungen,
I r- —
Universität Leipzig.
Wiener: Experimentalphjrsik I: Mechanik, Wärme,
Schall, 5; Selbständige physikalische Arbeiten für Vorge-
schrittene, tägl.; Physikalisches Praktikum, 9; Physikalisches
Kolloquium (mit Des Coudres), 2 g. — jjea Ooudres:
Elektrizi^t und Magnetismus (Maxwellsche Theorie einschliess-
lich Vektoranalysis), 4; Ausgewählte Kapitel aus der Elek-
trizitätslehre, Ig-. — V. OettinKen: Harmonielehre auf
akustischer Grundlage, 2 g: — Marx: Elektrotechnik I:
Gleichstrom und magnetischer Kreis, mit Experimenten, t ;
Ionisation der Gase durch Licht, Röntgen- und Radium-
Strahlung, I. — Dahme: Interferenz und Beugung des Lichtes
mit Experimenten, l. —
Ostwald : Chemische Verwandtschaftslehre in geschicht-
licher Darstellung, 2 ; Chemisches Praktikum, ganz- und halb-
tägig, tägl.; Physikalisch-chemisches Praktikum, ganz- und
halbtägig (mit Luther), tigl.; Besprechung wissenschaftlicher
Arbeiten, ig: — Beokmann: Organische Chemie mit be-
sonderer Berücksichtigung ihrer Anwendung , 5 ; Besprechung
pharmazeutisch-chemischer Präparate : Anorganischer Teil, 2 g.;
Chemisches Praktikum, ganz- und halbtägig, tägl.; Arbeiten
auf dem Gebiete der Nahrungsmittel-Chemie, tägl.; Pharma-
zeutisch-toxikologisches Praktikum, halbtägig, tägl.; Che-
misches Praktikum für Mediziner, 6. — HantSBOh: Anorga-
nische Chemie, 6, Ergänzungen, I g; Chemisches Praktikum für
Analytiker, a) ganztägig, tägl., b) halbtägig, tägl. ausser Sonn-
abend; Chemisches VoUpraktikum'f. Vorgerücktere (m.Stobbe,
Rassow und Ley), tägl.; Chemisches Praktikum fax Medi-
ziner, 6. — Stobbe: Organische Experimentalchemie II: Die
aromatischen Verbindungen, 3. — Wagner: Übersicht über
die anorganischen Verbindungen (insbesondere fiir zukünftige
Lehrer), i ; Analyse, i g.; Chemisches Praktikum fUr Lehrer,
tägl. — Baaaow: Chemische Technologie, Brenn- und Leucht-
stoffe, sowie ausgewählte Kapitel der anorganischen Gross-
industrie (mit Exkursionen), l'/]; Technische Gasanalyse, mit
praktischen Übungen, 2; Chemisch-technologisches Praktikum
für Fortgeschrittenere, tägl. — Luther: Elektrochemie, 2. —
Bodenstein: Chemische Kinetik (Reaktionsgeschwindigkeit
und Katalyse), 2. — Böttger: Gnudiagen der analytischen
Chemie, 2. — Sehall: Elektrochemie organischer Verbin-
dungen, 3. —
Sohelbner: Liest nicht — Neumann: Analytische
Mechanik II, 4; Mathematisches Seminar, 2 g. — Mayer:
Partielle Differentialgleichungen I. Ordnung, 3. — HSlder:
Theorie der gewöhnlichen Differentialgleichungen, 4, Übgn., I g;
Über die Grundlagen der Arithmetik und der Grössenlehre, 2. —
Hausdorff : Einführung in die analytische Geometrie, 4, Übgn.,
I g\ Nichtfeuklidische Geometrie, 2. — Xiiebmann: Diffe-
rentialgeometrie, 4, Übungen, i g. — Bruns: Theorie der
astronomischen Instrumente, 4; Seminar für wissenschaftliches
Rechnen, 2 g; Praktische Übungen in der Sternwarte (mit
Peter), g. — Feter: Astronomische und technische Chrono-
logie, 2. —
Universität Marburg.
Bichars: Experimentalphysik: Mechanik, Akustik, Optik,
I j; Physikalisches Kolloquium (mit Feussner), 2 g.; Physi-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
kalisches Praktikum (mit Feussner), 6; Leitung eigener
Untersnchungen, tägl. — Feussner: Theoretische Physik I:
Analytische Mechanik, 4. — Sobaum: Physikalische Chemie
II, 3 ; Über physikochemische Messungen, l g. ; Anleitung zur Be-
rechnung einfacher physikalischer Aufgaben, i. — A. Sohulse :
Kinetische Gastheorie, 2. —
Zincke: Allgemeine Chemie I: Anorganische Chemie
far Chemiker und Mediziner, 6; Repetitorium filr Mediziner
Über organische Chemie, l; Praktische Übungen in der all-
gemeinen und analytischen Chemie, sowie selbständige
chemische Arbeiten (mit Schenck], tägl.; Praktisch-chemische
Übungen fUr Mediziner (mit Schenck), 4. — E. Schmidt:
Anorganische Chemie mit besonderer Berücksichtigung der
Pharmazie und Medizin, 6; Prüfung der Arzneimittel, I ; Prak-
tische Übungen in der analytischen und forensischen Chemie,
sowie in der Untersuchung der Nahrungs- und Genussmittel.
— Fittica: Theoretische Chemie, 2: Neuere Geschichte der
Chemie, lg.— Beisaert: Chemie der organischen Farb-
stoffe, 2. — Bchenek: Elektrochemie, 2. — Haselhoff:
Chemie der Nahrungsmittel (Pflanzliche Nahmngsmittel), l;
Ausgewählte Kapitel aus der Agrikulturchemie (mit Exkur-
sionen), I. —
XT. N.: Differentialrechnung, 5; Einleitung in die neuere
Geometrie, 2; Übungen des mathematischen Seminars, 2 g.
— Hansel: Funktionentheorie, 4; Theorie der partiellen
Differentialgleichungen und ihre Anwendung auf Probleme der
Physik, 3; Ausgewählte Kapitel der Algebra (Gruppentheorie),
I ; Übungen des Mathematischen Seminars, ig. — T.Salwigk:
Analytische Geometrie der Ebene 'Kegelschnitte), 4, Übungen,
I g:\ Darstellende Geometrie mit Übungen 1, 2. — Jung:
Determinanten, 2; Wahrscheinlichkeitsredünnng, 2. —
Universität München.
Böntgen: Experimentalphysik II, 5; Praktische Übungen
(mit Graetz und Zehnder), 4; Anleitung zu selbständigen
Arbeiten, 44; Physikalisches Kolloquium, z g. — QraetB:
Theorie des Lichtes, 4; Einleitung in die theoretische Physik,
4; Physikalisches Praktikum. — Zehnder: Kapitel aus der
angewandten Physik, mit Demonstrationen und Exkursionen,
2. — Korn: Einführung in die analytische Mechanik, 4; Die
Telegraphengleichung und die Theorie der Wechselströme, 2.
Erk: Wird später ankündigen. — Doule: Doppelbrechung
und damit zusammenhängende Erscheinungen, 2. —
V. Baeyer: Organische Experimentalchemie, J; Prak-
tische Arbeiten im chemischen Laboratorium (mit Hofmann
und Piloty in der unorganischen, mit Koenigs und Will-
stätter in der organischen Abteilung), tägl. ausser Sonn-
abend' Chemisches Praktikum für Mediziner (mit Piloty), 4.
— Hilger: Chemie in ihrer Anwendung auf Pharmazie und
Medizin I: Anorganische Chemie, 4; Die wissenschaftlichen
Grundlagen der Nahrungsmittelchemie II, l ; Forense Chemie,
I g.; Chemisches Praktikum: Arbeiten auf dem Gesamt-
gebiete der angewandten Chemie, speziell der Nahrungsmittel,
physiologische Chemie und elektrochemische Arbeiten, halb-
und ganztägig. — Koenig^: Über Pyridinderivate, lg. —
K. Hoftnann: Spezielle unorganische Experimentalchemie I :
Alkalimetalle, Erdalkalien und Schwermetalle, für Anfänger
und Vorgeschrittene, 4; Praktikum für Gasanalyse, 4, fQr
Spektralanalyse, 2. — Piloty: Über massanalytische Methoden,
2; Elektrolytisches Praktikum, 4 — 5 wöchentlicheKurse, ganz-
tägig. — Willstätter: Teerfarbstoffe und ihre Anwendung
in der Färberei, 4. — Dieckmann: Synthetische Methoden
der organischen Chemie, i. —
O. Bauer: Wird später ankündigen. — laindemaim :
Integralrechnung, 5; Theorie der konformen Abbildung und
der linearen Differentialgleichung, 4; Die Grundbegriffe der
Geometrie, 2; Mathematisches Seminar: Auflösung höherer
Gleichungen, l'/j g- — Voss: Analytische Geometrie des
Raumes, 5; Anidytische Mechanik II, 4, Übungen, 2 f. —
Doehlemann: Darstellende Geometrie 11: Axonometrie, Per-
spektive, 3, Übungen, 2; Synthetische (neuerei Geometrie, 3.
— V. "Weber: Algebraische Analysis, 4; Einführung in die
Theorie der gewöhnlichen und partiellen Differentialgleichungen,
4: Ausgewählte Kapitel der Funktionentheorie, 2. — Brunn: |
-Mgebra 11. 4. — v. Beeliger: Astrophysik II, 3; Praktische |
Übungen an den Instrumenten der Sternwarte (mit Anding), 1
g. — Anding: Elemente der Astronomie, 2. — '
Technische Hochschule München.
Ebert: Experimentalphysik: Magnetismus, Elektromig-
netismus, Induktion, Optik, 4; Physikalisches Praktiknin, 4
oder 8; Anleitung zu wissenschaftlichen UntetsnchuDgeD laf
dem Gebiete der Physik. — Knoblaucll: Grandzüge der
Physik: Elektrizität, Optik (fttr VennessnDgsingenleare, 3:
Thermische Messmethoden, 2; Technisch-physikalisches Prali-
tikum, 4; Anleitung zur Ausführung wissenschaftlicher Ar-
beiten auf dem Gebiete der technischen Physik. — Fischer
Experimentelle Wellenlehre und Akustik, i ; Herstelluiig.
Messung und Verwendung tiefer Temperatur (mit Versuchen .
2; Physikalisches Praktikum für Physiker und Mathematilier,
4. — Kutta : Mathemathische Optik, 3 ; Trigonometrie, 3,
Übungen, i. — Emden: Die Sonne, 2. — Edelmann:
Photographisches Praktikum, 2. — Volt: Angewandte Physik:
Heizung, Ventilation, Akustik der Gebäude, Blitzableiter,
Übungen, 2; Elektrotechnik für Maschineoiogenienre ond
Chemiker, 3, Übungen, 2; Theorie und Konstruktion der
Messinstrumente und Elektrizitätszähler, 2. — Heinke: Gniiid-
Züge der Elektrotechnik, 3, Übungen, 2; Elektrotechnische
Messkunde, 2; Elektrotechnisches Praktikum I: Messtedioik
und Photometrie, 4; Elektrische Arbeitsttbertragung ocd
Zentralanlagen, 2, Übungen, 4. — Gleiohmann : Elektrische
Schalt- und Regulierapparate, 2; Elektrische Bahnen. 1. —
Ossanna: Elektrotechnisches Praktikum H: Messuntren äo
Maschinen, Gleichrichtern und Transformatoren, 4; Theorie 1
und Konstruktion der elektrischen Maschinen II: Wecbscl- j
Stromgeneratoren und Synchronmotoren, 4; Entwerfen roo ,
elektrischen Maschinen, 4. — v. IjOBSOW: Konstrukdonslchre :
der Maschinenteile II, 3; Entwerfen yon MaschineDteilen IL
8 und 6; Entwerfen von Dampfkesseln, 2. — Ultsch: Ein-
führung in die Konstruktionslehre der Arbeitsmaschiuen, l:
Konstruktionslehre der Arbeitsmaschinen II, 2; Maschinen-
zeichnen, 4; Entwerfen von Arbeitsmoschinen II, 6. —
Camerer : Entwerfen von Wasserkraftmaschinen, 7. — L^W
Konstruktionslehre der Dampfmaschinen, 6; Entwerfen von
Eisenbahnmaschinen, 2. — Schröter: Theoretische Maschioeo-
lehre I, 4, II, 2; Praktikum im Laboratorinm für theoretiscbt
Maschinenlehre, 2. — T. Hoyer: Mechanische Technologie
II, 5; Ausgewählte Kapitel aus der mechanischen Technologie:
Papierfabrikation, 2. — Hoftnann: Allgemeine Maschinen-
lehre, 4. —
Huthmann: Allgemeine Experimentalchemie einschliess-
lich der Grundzüge der organischen Chemie, 5; Chemisches
Praktikum im analytischen und elektrochemischen Laboratorinm.
10 bis 30; Spezielle Arbeiten auf dem Gebiete der nnoigi-
nischen Chemie und der Elektrochemie, 30. — Bchults:
Organische Chemie, J ; Chemisches Praktikum im organischen
Laboratorium, 20 bis 30; Chemische Technologie III: Orgi-
nische Farbstoffe einschliesslich der Färberei, 4; Praktiknn
im chemisch-technischen Laboratorium. 20 3a — Kbner:
Pyridin, Chinolin, Isochinolin und Alkaloide, l. — Eohde:
Ausgewählte Kapitel aus der organischen Chemie mit Be-
rücksichtigung der Tagesliteratur, i. — Iilpp: Analytische
Chemie der Metalle und Metalloide nebst Gewichts- und
Massanalyse I, 2; Brennmaterialien und Feuerungsanlagcn mit
Einschluss der Technischen Gasanalyse II, i, Übungen in da
technischen Gasanalyse, 3. — Banr: Anwendung der physi-
kalischen Chemie auf technische Prozesse und analytische
Operationen, 1. — HofSsr: Die elektrochemischen Proies«.
2. — lilntner: Chemie der Nahrungs. und Genussmittel, 1.
Girungschemisches Praktikum nebst Übungen in der l'nto-
suchung von Nahrungs- und Genussmitteln, 30; Technologie
und Warenkunde I: Anorganische Waren, 2. —
V. Byck: Höhere Mathematik II, 6, Übungen, 2: Aus-
gewählte Kapitel aus der Funktionentheorie, 3. — FlMter-
walder: Mathemati-sches SeminarfKoUoquiuml (mitv. Dyck,.
2 ; Ergänzung und Wiederholung des Lehrstoffes der höheren
Mathematik, 3 ; Mechanik nach H. Hertz, 2. — v. Braun-
mühl: Grundzüge der höheren Mathematik, 4, Übnngen, 1.
Anwendung der Differential- und Integralrechnung auf Geo-
metrie, 4; Mathematisch-historisches Seminar, 2- — BM*
mester: Darstellende Geometrie, 4, Übungen, 4; Kineoilik,
3. — Schmidt: Vermessungskunde II, 4; Praktikum U, 4
oder 8; Hauptvermessungsilbungen, i oder 2 Wochen:
Katastertechnik, 3, Praktikum IV: Berechnungen nnd Ais-
arbeitungen, 10; KartierungsUbungen, 4. — Ainfl<ng: Elemente
der Astronomie, 2. — Qünther: Malhematisch-physikalis»"
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^^ang. No. 8.
229
Erdkunde II, 4. — Föppl: Technische Mechanik einschliess-
lich der Elemeote der graphischen Statik und der analytischen
Mechanik I: Einfilhrung in die Mechanik, 4, IV: Dynamik,
3, Übungen zur Dynamik, 2; Praktikum im mechanisch-tech-
nischen Laboratorium, 3. —
Universität Münster.
Hittorf: Liest nicht. — Heydweiller: Experimental-
physik I: Allgemeine Physik, Wärme, 4: Einleitung in die
theoretische Physik, 2; Physikalische Übungen, 9; Wissen-
schaftliche Untersuchungen im physikalischen Institut, tSgl.;
Physikalisches und physikalisch-chemisches Kolloquium, l g.
— Beinganum: Thermodynamik, 2. —
Salkowakl: Organische Chemie 11: Die cyklischen Ver-
bindungen, 5; Die Schwermetalle, 2 g.\ Praktische Übungen
und Leitung wissenschaftlicher Arbeiten im chemischen Labo-
ratorium, tägl. ausser Sonnabend. — König: Analytische
Chemie (Metalloide^ I ; Hygiene, 3 g.\ Übungen im agrikul-
turchemischen Laboratorium, tägl. g. — Kassner: Über Gifte
und ihren Nachweb in Untersnchungsobjekten, i g.\ Pharma-
zeutische Chemie I, mit Demonstrationen und Experimenten,
4; Kolloquium über pharmazeutische Präparate und die Gegen-
stände des deutschen Arzneibuches (Fortsetzung), l ; Ausge-
wählte Kapitel der chemischen Technologie mit besonderer
Berücksichtigung der „Cellulose- und Papierfabrikation und
Papierprüfnng", l ; Toxikologische, pharmazeutisch-chemische
und massanalytische Übungen im Laboratorium, Darstellung
chemischer Präparate, Elementar- Analyse , fUr Vorgerücktere
Bearbeitung wissenschaftlicher oder technischer Aufgaben, 2$.
— Bömer: Herstellung und Untersuchung Ton Gebrauchs-
gegenständen, I g.; Repetitorium der Nahrungsmittelche-
mie. g- —
Killing: Analytische Geometrie I, 4, Übungen, i g.;
Funktionentfaeorie, 4; Ühtmgen des mathematischen Ober-
seminars, 2 g. — V. Iiilientlial: Analytische Mechanik, 4;
Ausgewählte Kapitel der DifTerentialgeometrie, 2; Determi-
nantentheorie, 2; Mathematische« Unterseminar, I g. — SehU:
Differential- urd Integralrechnung I, 4, Übungen, I g.\ Al-
gebra II, 2. — Flassmann: Methode der kleinsten Quadrate,
2 ; Über den Mond, 2 ; Übungen im astronomischen Beobachten
und Rechnen, g, —
Universität Prag.
Iiecher: Experimentalphysik II, 5; Anleitung zu wissen-
schaftlichen Untersuchungen, g. — v. Geitler: Physikalisches
Praktikum: a) ftlr Physiker und Mathematiker, 6, b) für Che-
miker und Naturhistoriker, 3;' Theorie des Gleich- und
Wechselstroms, 2. — Iiippieh: Theorie der Elastizität, 3;
Wärmeleitung, 2; SeminaiUbungen , 2 g. — Spitäler: Kos-
mische Spektralanalyse, 2; Wetterprognose, l; Moderne Erd-
bebenforschung, 1. —
Qoldscfamiedt : Organische Chemie, 5; Chemische
Übungen; Chemische Übungen für Mediziner, 4; Anleitung
zu wissenschaftlichen Untersuchungen, g. — Qintl: Che-
mische Methoden der Lebensmitteluntersuchung mit prak-
tischen Übungen, 6. — Meyer: Alkaloide, i. — Kirpal:
Chemische Technologie, 2. — Bothmnnd: Theoretische
und physikalische Chemie, 4; Physikalisch-chemische Mess-
methoden, l; Physikalisch- chemisches Praktikum, 3 g.; An-
leitung zu wissenschaftlichen Untersuchungen, g. —
Pick: Geometrie der Kegelschnitte, 4, Übungen, i;
Mathematisches Seminar, 2 g. — Gmeiner: Differential- und
Integralrechnung, 5. — Weiss : Projektive Geometrie, 2. —
Weinek: Theorie des Aquatoreals und seiner Mikrometer,
3; Praktisches Beobachten, 2; Über Doppelstern- und Satel-
liten-Bahnbestimmung, lg. — Oppenheim: Mechanik des
Himmels II: Elemente der Mondbewegung, 2. —
Technische Hochschule Prag.
Ttuna: Physik: Wellentheorie, Akustik, Optik, 5, Prak-
tikum, 3. — PnlnJ: Allgemeine Elektrotechnik: Elektro-
motoren für Gleich- und Wechselströme, Elektrische Bahnen,
2, Übungen, 3; Spezielle Elektrotechnik: Elektrische Zentralen
für Beleuchtung und Kraftübertragung, Berechnung der Leitungs- I
netze, 2 ; Ausgewählte Kapitel der Wechselstrom-Elektrotechnik, j
>• — Schiebe! : Allgemeine Maschinenkunde, 3 ; Maschinen-
bau (I. Kurs) I, 2, Konstruktive Übungen, 4, (I. Kurs) 11, 2, I
Konstruktions-Übungen, 7. — jDoerfel: Maschinenlehre, $,
KonstruktionsUbungen, 6; Maschinenlehre (Ausgewählte Kapitel),
2; Maschinenbau (II. Kurs\ 2, KonstruktionsUbungen, 4. —
Baudiss: Maschinenbau (II. Kurs), 4, KonstruktionsUbungen,
6; Maschinenbau (Ausgewählte Kapitel), 2. — Fichl: Klima-
tologisches Praktikum, l. —
Q-intl: Allgemeine Experimentalchemie (MineralstofTe):
Spezielle Chemie der Elemente II, 5; Praktische Übungen in
der Ausführung chemischer Operationen und Darstellung von
Präparaten, 6; Analytische Chemie (qualitative), Repetitorium,
2; Analytische Chemie (quantitative), 3, Praktische Übungen
in der quantitativen Analyse, 24; Spezielle Kapitel der orga-
nischen Chemie, i; Praktische Photographie und Übungen;
Anleitung zur Ausführung wissenschaftlicher chemischer Unter-
suchungen für Geübtere, 1 5 ; Chemie der Nahmngs- und Genuss-
mittel, 2, Übungen, 6. — Storoh: Anleitung zur Ausführung
wissenschaftlicher chemischer Untersuchungen für Geübtere, 15 ;
Physikalische Methoden der Untersuchung von Nahrungsmitteln,
I, Übungen, 2; Chemie der Metalle und technische Metallge-
winnung, 2; Massanalyse und chemische Arithmetik, l; Physi-
kalische Chemie: Elektrochemie, 3; Theorie der zyklischen
Verbindungen, 2. — Zulkowski: Übungen über praktische
Unterweisung in der chemischen Untersuchung von Rohstoffen
und Gebrauchsartikeln, 4; .Übungen im chemisch-technischen
Laboratorium, tägl. ausser Sonnabend. — Harpf : Technologie
des Schwefeldioxydes, 2. — W. Qintl jun.: Enzyklopädie
der technischen Chemie, 2; Praktische Übungen in der Aus-
führung von Heizgasuntersnchungen, l. —
Weiss: Mathematik I, 6, Repetitorium, 2; Elemente der
höheren Mathematik, 3, Repetitorinm, i ; Übungen aus der
Integralrechnung, i ; Analytisdie Mechanik, 2. — Grünwald:
Mathematik II, 3, Repetitorium, 2 ; Differentialgleichungen und
deren Anwendung auf Geometrie und Mechanik, 2. - Janiscil:
Darstellende Geometrie, 4, Übungen, 8; Ausgewählte Kapitel
aus der darstellenden und projektiven Geometrie, 3. — Adler:
Darstellende Geometrie, i; Einleitung in Huberts Unter-
suchungen über die Grundlagen der Geometrie, 3. — Stark:
Materialienlehre, i ; Enzyklopädie der Mechanik I, 2: Graphische
Statik, 2, Konstruktive Übungen, 2; Mechanik II, 4, Repeti-
torium, I, III, 3 — Buth: Elemente der niederen Geodäsie,
Übungen; 2; Niedere Geodäsie II, 4V). Übungen, 4; Grund-
züge der sphärischen Astronomie, 3, Übungen, 2; Anwendungen
der Geodäsie auf Kulturtechnik, 2. Übungen, 2. —
Universität Rostock.
Matthieesen: Experimentalphysik I, 5; Populäre Astro-
nomie und mathematische Geographie, 2; Kleines physika-
lisches Praktikum' für Mathematiker, Mediziner, Chemiker und
Pharmazeuten, 12;. Grosses physikalisches Praktikum (An-
leitung zu wissenschaftlichen Arbeiten), für Geübtere (mit
Wachsmuth), tägl. — Wachsmuth: Elektromagnetische
Lichttheorie (mit Experimenten), 3; Physikalisches Kolloquium
(mit Kümmell), I4tägig, 2 g. — Kömmell: Elektrochemie,
2 ; Atomtheorie, l ; Elektrochemische Analysen und Präpa-
rate, 3. —
Michaelis : Anorganische Chemie, 5 ; Chemische Übungen :
Grosses Praktikum, tägl. ausser Sonnabend ; Kleines Praktikum,
9; Übungen für Mediziner, 4; Übungen für Nahrungsmittel-
chemiker, 4. — Btoermer: Massanalyse, l;' Organische
Chemie II: Aromatische Verbindungen II, 4; Synthetische Me-
thoden der organischen Chemie, 2; Übungen für Vorge-
schrittenere (Besprechung neuerer Arbeiten), I4tägig, 2. —
Kunokell: Repetitorium der pharmazeutischen Chemie und
massanalytische BeAimmungen des Arzneibuches, 2; Einfüh-
rung in die Nahrungsmittelanalyse (für Pharmazeuten), l g.\
Exkursionen zur Besichtigung chemisch-technischer Betriebe. —
Staude: Analytische Mechanik, 4; Analytische Geometrie
des Raumes, 4; Mathematisches Seminar, 2 g. —
Universität Strassburg.
Braun: Experimentalphysik I: Mechanik, Molekular-
physik, Optik, 5; Physikalische Übungen, 5 oder 10; Über-
sichtskursus für Mediziner, 3; Wissenschaftliche physikalische
Arbeiten, tägl. ausser Sonnabend; Physikalisches Kolloquium,
2 g. — Cohn: Elektriritätslehre, 4; Seminaristische Übungen
zur theoretischen Physik, ig. — Zenneck: Über neuere Er-
scheinungen aus dem Gebiete der experimentellen Physik,
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230
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
i4tSgig, 2. — HergMell: Die Lehre toid Potential in ihrer
Anwendung auf Probleme der Geophysik (Gestalt der Erde
etc.), 2; Meteorologische Arbeiten, tägl. g.; Meteorologisches
Kolloquium, I4tägig, 2. —
Thiele: Allgemeine Experimentalchemie: Organischer
Teil, 5 ; Kolloquium über organische Chemie, l g- ; Chemisches
Praktikum im Üniversitätslaboratorium fllr Anfänger und Fort-
geschrittene, tägl. ausser Sonnabend. — Kohlschütter: Spe-
zielle anorganische Chemie II, 3; Theoretische Grundlagen
spezieller Methoden der Analyse, i ; Praktikum (Ar Gasanalyse,
3. — Roae: Chemische Technologie der Metalloide, 5; Ana-
lytische Chemie, 5. — Erlezuneyer : Über den Abbau und
Aufbau natfirlich vorkommender organischer Verbindungen, l ;
Chemisches Praktikum für Anfauger und Gettbtere (mit
Kreutz), tägl. ausser Sonnabend. — Kohl: Die polyzykli-
schen Verbindungen des Steinkohlenteers, 2. — Kreutz:
Praktische Anleitung zur Untersuchung von Nahrungs- und
Genussmitteln, tägl. ausser Sonnabend; Chemie der m'ensch-
lichen Nahrungsmittel, i ; Ober Weinanalyse, i. — Schär:
Pharmazeutische Chemie, $; GrundzUge der physiologischen
Chemie (filr Pharmazeuten), 2; Übungen und Untersuchungen
im Laboratorium des pharmazeutischen Instituts, tSgl. ausser
Sonnabend; Pharmakognostisches Praktikum, 4; Die technisch
▼erwendeten Milchsäfte in pharmakognostisch-chemischer Be-
ziehung, \ g. —
Both: Differential- und Integralrechnung, 3, Übungen,^.;
Analytische Geometrie der Ebene, 3. — Spstein: Invarianten- .
theorie, 2. — Siateli: Analytische Geometrie des Raumes,
3 ; Perspektive mit Übungen, 3 ; Übungen des mathematischen
Seminars (untere Abteilung), i'/j. — Heye: Einleitung in die
synthetische Geometrie, 2; Technische Mechanik, 4; Übungen
des mathematischen Seminars, 2 g. — Weber: Bestimmte
Integrale und Einleitung in die Funktionentheorie, 4; Die
partiellen Differentialgleichungen der mathematischen Physik,
4; Übungen des mathematischen Oberseminars, 1I/2. — Si-
mon: Methodik der elementaren Arithmetik in Verbindung
mit algebraischer Analysis, 2. — Becker: Geodäsie (nieder^
mit Übungen und Demonstrationen, 4; Die Bewegung der
Erdachse im Räume und im Erdkörper (Präzession, Nutation
und Variation der Breite), i; Seminaristische Übungen (Kollo-
äuium\ g.\ Astronomische Beobachtungen an den Instrumenten
er Sternwarte. — Wislicenus : Spektroskopie des Himmels,
l; Astronomisch-chronologische Übungen, l; Besprechungen
der neuesten litterarischen Erscheinungen auf astronomischem
Gebiete, 2 ^. — Wirts: Parallaxenbestimmung der Glieder
des Sonnensystems and der Fixsterne, i ; Theorie des Helio-
meters, I. —
Technische Hochschule Stuttgart
Koch : Experimentalphysik : Magnetismus, Elektrodynamik,
Optik, 4; Übungen im phvsikalischen Laboratorium (mit
Well er): Physikalisches Praktikum I, halbtägig, ausser Sonn-
abend, II. tägl.; Theoretische Physik, 2. — Englisch: Photo-
chemie, Theorie photographischer Prozesse, l bis 2 ; Anleitung
zum Photograi hieren für Anfänger, 2; SielbstSndige wissen-
schaftlich-photograpbische Untersuchungen, für Fortgeschrit-
tene; Photogrammetrie, i. — Veesenmeyer: Die elektrischen
Bahnen, 2; Elektrotechnische Konstruktionsübungen, 2; Pro-
jektierung elektrischer Anlagen, 3. — Dietrich: Elektrische
Beleuchtung, 2; Elektrotechnische Messkunde, 2; Übungen
im elektrotechnischen Laboratorium I, filr Anfanger (mit
Herrmann, Heinrich und Brühn), 4 halbe Tage (Herr-
mann: 2 Stunden vorbereitender Vortrag), II, für Vorge-
rücktere (mit Herrmann, Heinrich und Brühn), tägl.
ausser Sonnabend; Elektrotechnisches Seminar (mit Veesen-
meyer und Herrmann), i. — Herrmann: Die Elektrizitäts-
werke einschliesslich der Leitungen, 2. — Autenrieth:
Technische Mechanik, 6, Übungen, 6. — v. Weyrauch:
Einleitung in die mathematische Theorie der Elastizität, 2;
Aerostatik und Aerodynamik, 2; Analytische Theorie der
Ingenienrkonstruktionen, 4, Übungen, 4. — Berg: Maschinen-
zeichnen, 12; Pumpen, 2 — Umet: Maschinenelemente (mit
MUhlberger), 3; Hebezeuge (mit Mühlberger), Kon-
struktionsfibnngen, 6. — Thomann: Wassermotoren, 6;
Turbinen-Regulatoren, i, Konstruktionsttbungen, 2; Maschinen-
konstruktionen (mit D i e t r i c h), 8; Maschinenkunde, Übungen,
4. — BantUn: Dampfkessel, 3; Maschinenkoustiuktionen
(mit KOstlin), 10. — -v.Baoh: Materialprüfnngsaiistalt (mit
Banmann und Iltis), i, Übungen, J Tage; Ingeniearlabora-
torium (mit Roser), Übungen; Erörterungen fftr Maschinen-
ingenieure, I. — Magenau: Verbrennungsmotoren, Obnogeo,
Hell: Allgemeine Experimentalchemie, 4: Obungen im
Laboratorium rär allgemeine Chemie (mit Kehrer, Kauff-
mann und Gansser), tägl, ausser Sonnabend; Organische
Chemie, 2; Theoretische Chemie, 2. — Kebrer: Analytische
Chemie, 2. — Schmidt: Ausgewählte Kapitel der analy-
tischen Chemie, 2; Chemisch-technische Analyse, i. —
Eauffimann: Physikalische Chemie, i; KoUoqnium über
organische Chemie, 2 ; Repetitorium der anorganischen Chemie,
2. — Seel: Chemisch-pharmazeutisches Prakttkum, 2; Aus-
gewählte Kapitel der pharmazeutischen Chemie, 2 ; Gewinntug,
Untersuchung und Beurteilung der wichtigsten Nahrungs- und
Genussmittel, ig. — Rohland: Die Chemie der Metalle.
2; Die hydraulischen Bindemittel, i. — Philip: Technische
und Handels-Analysen organischer Produkte, l . — HÄUBser-
mann: Technische Chemie, mit Exkursionen, 2: Chemische
Technologie der Baumaterialien, i ; Ü1>ungen im Laboratorium
für chemische Technologie (mit Schmidt^ tSgL ausser Sonn-
abend; Elektrochemie, i bis 2. — Knater: Pharmaceutiscbe
Chemie, 2; Toxikologie, mit Demonstrationen, i. — Wid-
maier: Allgemeine mechanische Technologie: Verarbeitnng
der Faserstoffe, mit Übungen 5; Werkzeugmaschinen, 3. —
Johannaen: Die Maschinen der Appretur und Veredlung,
ig- —
Hohenner: Trigonometrische Übungen, s: Kataster-
messungen II, mit Übungen, 2. — Roth: Mathematische
Geographie, mit Übungen, 2; Perspektive, a. — Bret-
BOhneider: Repetitorium in niederer Mathematik, l. —
ReUBchle:- Analytische Geometrie der Ebene (mit Roth), 3,
Übungen, I ; Differential- und Integralrechnung I: Elemente
der Differential- und Integralrechnung (mit Roth), 4, Übungen,
2, III (mit Roth), 3, Übungen, i; Mathematisches Seminir,
I, — Wölfflng: Funktionentheorie II, 3; Reihen, t g- —
Mehmke: Darstellende Geometrie (mit Roth), 4, Übungen,
6; Reine Mechanik (mit Roth\ 3, Übungen, l; Invarianten-
theorie nach Grassmannschen Prinzipien, 3; Mathematische
Seminar, i. — Hammer: Praktische Geometrie II, 4i
Übungen (mit Hohenner, Heer und Eoll), 21, in den
Herbstferien geodätische Exkursion, i4tägig; Elemente der
Ausgleichungsrechnung, Übungen, 2; Astronomische Zeit- und
direkte geographische Ortsbestimmung, Übungen, i. —
Universität Tübingen.
{ Faaoben: Experimentalphysik I: Mechanik und Optik,
I 5 ; Physikalische Übungen für Anfänger, 4 ; Selbständige Unter-
i suchungen, tägl. — Waita : Theoretische Physik I: Mechanik,
I Wärme, 3, Übungen, 2; Populäre Astronomie, 2. — Qana:
Theorie der Schwingungen, i ; Vektoranalysis mit Anwendun-
gen auf die mathematische Physik, i. —
V. Hüfiier: Ausgewählte Kapitel aus der physiologischen
Chemie, 2; Praktisch- chemische Übungen fiir Mediziner I:
Qualitative Analyse, 6, II: Quantitative Analyse, 6; Physio-
logisch-chemische Arbeiten für Geübtere, tägl. — Wialioe-
nus: Organische Experimentalchemie, 5; Praktische Übungen
im Laboratorium, tägl. ausser Sonnabend; Aualytisch-cbe-
misches Praktikum, ganz- oder halbtägig (mit Bülow);
Pharmazeutisch-chemisches Praktikum, ganz- oder halbtä^g
(mit Weinland); Präparative Arbeiten, ganztägig; Anleitung
zu selbständigen Untersuchungen, ganztägig. — Bülow: Ana-
lytische Chemie II, 3; Technologie der künstlichen, orga-
nischen Farbstoffe, 2. — Weinland: Pharmazeutische Che-
mie II: Organischer Teil, 2; Forensische Chemie, l. — Weda-
kind: Stereochemie oder die Lehre von der Lagemng der
Atome im Räume, i ; Einfuhrung in die Elektrochemie (mit
Berücksichtigung ihrer Anwendungen), l: Fhysiko-chemische
Übungen (für Chemiker), 4. — Dlmroth: Benzolderivatc, 2.
— Mayer: Pharmakognosie, 4; Pharmakognostisch-mikro-
skopisches Praktikum mit besonderer Berflcksichtigung von
Drogenpulvern, 2. —
V. Brill: Mechanik, 5; Raumkurven und Flächen, i\
' Übungen im mathematischen Seminar, a. — Stahl: Niedere
' Analysis, 3 ; Funktionentheorie, 3, Übungen im mathematischeB
I Seminar. — Maurer: Höhere Analysis, 3; Übnngen, i'/r
! Synthetische Geometrie, 2, Übungen, i. —
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^^g. No. 8.
231
Universität Wien.
▼. Iiang: Experimentalphysik (üi Philosophen und Me-
diziner II, 4; Mathematische Ergänzungen znr Experimental-
physik, I ^. — Boltsmann: Akustik und Optik, 3; Elek-
trizitStslehre, 2; Mathematisch-physikalisches Seminar I u. II,
I ; AnsgewShlte Kapitel aus Naturphilosophie, 2. — Bxner:
Physikalisches Praktikum f&r LehramtskaJididaten, 6, fUr Che-
miker nnd Naturhistoriker, j ; Physikalische Übungen fltr Vor-
geschrittene, tSgl.; Physik. Konversatorium, lg. — Jäger:
Elemente der theoretischen Physik II: Wärme, 3; Prinzipien
der Mechanik, 3. — Moser: Experimentalphysik für Hörer
der Medizin und der Philosophie (insbesondere Elektrizität
und Optik), 3; Einführung in die mathematische Physik, fflr
Hörer der Medizin und der Philosophie, 2 ; Demonstrationen
und Übungen an und mit physikalischen Apparaten als Er-
gänzung der Experimentalvorlesung, 6. — Iiampa: Elemen-
tare Mechanik, 2. — Benndorf: Physikalisches Praktikum
ftlr Lehramtskandidaten II: Anleitung zur Anstellung von
Schulexperimenten, 8. — v. Bohweidler: Wird später an-
kündigen. — Ifeyer: Telegraphie ohne Draht, i. — Hasen-
ölirl : Wärmestrahlung, 2, — Maohe : Thermochemie, 2. —
Hasohek: Spektralanalyse II, 2. — Hann: Klimatologie
II: Spezieller Teil, 2. — Femter: Meteorologische Instru-
mentenkunde und Übungen an der k. k. Centralanstalt flir
Meteorologie, 3. — Kohl: Liest nicht. —
Iiieben: Experimentalchemie II: Organische Chemie, j;
Chemische Übungen fllr Anfänger, tSgl. ausser Sonnabend, Ihr
Mediziner, 4; Arbeiten im II. chemischen Laboratorium, für
Vorgeschrittene, tSgl. — WegBOheider : Galvanische Elemente,
Elektrolyse und Polarisation, i ; Chemische Übungen für An-
fänger, tägl. ausser Sonnabend ; Arbeiten im I. chemischen Labo-
ratorium für Vorgeschrittene, tägl. — Iiippmann: Organische
Chemie II : Chemie der Benzolderivate, 3 ; Chemische Übgn. fllr
Anfänger, tägl. ausser Sonnabend ; Arbeiten im chemischen Labo-
ratorium, fb Vorgeschrittene, tägl. — Henig: Pharmazeu-
tische Chemie, $; Übungen fUr Pharmazeuten, tägl. ausser
Sonnabend. — Fossek: Ausgewählte Kapitel der organischen
Chemie, für Pharmazeuten, i. — Zelsel, Vortmann, Soba-
oherl: Lesen nicht. — Pomerana: Theoretische Chemie
II, 2. — Franke: Qualitative und quantitative Harnanalyse,
2; Analytische Chemie (qualitative .Vnalyse], 2. — Follak:
Repetitorium der analytischen Chemie fUr Pharmazeuten, i.
— Wenzel: Methoden der organischen Synthese, i. — Qar-
sarolli V. Thurnlackh: Über den Nachweis anorganischer
Gifte (mit Demonstrationen), I. — Billltzer: Atomistik, i;
Die Hauptsachen der höheren Mathematik (fttr Chemiker und
Physikochemiker), 2. —
▼. ÜBoherich: Bestimmte Integrale und Variations-
rechnung, 5 ; Wahrscheinlichkeitsrechnung, 3 ^.; Proseminar
für Mathematik, i; Seminar für Mathematik, 2. — Hertens:
Elemente der Differential- und Integralrechnung (auch fUr
Natnrhistoriker, Physiker, Mediziner und Versicheningstech-
niker), Fortsetzung, J; Übungen im mathematischen Seminar,
2 ; Übungen im mathematischen Proseminar, 1. — Wlrtinger:
Funktionenthoerie, 5; Mathematisches Seminar, 2 g; Mathe-
matisches Proseminar, i g\ Mathematische Statistik, 3. —
Sohn: Analytische Geometrie (Fortsetzung), 4, Übungen, i g;
Differentialgeometrie I, 2. — Tauber: Die Differentialgleich-
ungen der Mechanik, 3 ; Versicherungsmathematik (Fortsetzung^
3. — Blasohke: Einführung in die mathematische Statistik
II, 3. — Zsigmondy: Eulersche Integrale, i. — Carda: Ein-
führung in die Theorie der DifTerentialgleichgn., 2. — Flemelj :
Zahlentheorie (Fortsetzung), 2. — Orünwald: Fouriersche
Reihen und Integrale, 2. — Weiss: Praktische Astronomie, 4.
— V. Hepperger: Geographische Ortsbestimmung, 2; Über
Spektraltypen der Fixsterne nnd spektroskopische Doppel-
sterne, 2; Methode der kleinsten Quadrate, l. — Sotaram:
Kalendariographie und Umrechnung von Daten verschiedener
Zeitrechnungen mit besonderer Rücksicht auf Historiker. —
Hers: Die Störungen der Rotationsachse der Erde, 2. —
Frey: Kartenprojektionen (Fortsetzung), 2. —
Technische Hochschule Wien.
Dltsohelner: Allgemeine und technische Physik, 5;
Physik fUr Chemiker. — Sahulka: Grundlagen der Elektro-
technik, 4; Elektrotechnische Messkunde, 2. — Hoohenegg:
Elektrische ArbeitsSbertragung, 3; Elektrotechnik, Praktische
Übungen und Untersuchaugen (mit Sahulka\ 4. — Qrau:
Elektrisches Beleuchtungswesen, I, — Heithoffer: Berechnung
von Transformatoren und Drehstrommotoren, 2. — Jüllig:
Elektrische Telegraphie und Ei^enbahn-Signalwesen, 2. —
Iiisnar : Erdmagnetismus, 2. — Eobes : Theoretische Maschi-
nenlehre, S; Maschinenbau 11, 5, Konstruktionsübungen, 15.
— SngUülder: Maschinenbau I, 6, Konstruktionsübungen,
15. — Horwatitsch: Allgemeine Maschinenkunde, 3. —
Seidler: Allgemeine Maschinenkunde, 3; Maschinenzeichnen
(mit Fieber), 8. — Meter: Feuerungstechnik, Heizung, Lüf-
tung und sonstige gpsundheits- technische Ausbildung von Wohn-,
Fabriks- und öRentlichen Gebäuden, 3. — ▼. Stookert:
Eisenbahn-Maschinendienst, 3. —
Bauer: Allgemeine Experimentalchemie II: Organische
Chemie, 5, Übungen, 20. — Vortmann: Analytische Chemie,
4, Übungen, 20. — Bamberger: Enzyklopädie der technischen
Chemie, 3; Ausgewählte Kapitel der organischen Chemie, i;
Agrikulturchemie, 2. — v. Jüptner: Theoretische und physi-
kalische Chemie, 3, Übungen, 4; Chemische Technologie an-
organischer Stoffe, 5, Übungen, 20. — Feitier: Ausgewählte
Kapitel aus der physikalischen und theoretischen Chemie, l.
— Faweck: Technische Elektrochemie, 2. — Suida: Die
wichtigsten Kapitel aus der Chemie der aromatischen Ver-
bindungen, 2; Chemische Technologie organischer StofTe, 5,
Übungen, 20. — Iiippmaxtn: Chemie der Benzolderivate, 3.
— Sder: Photochemie und angewandte Photographie, l;
Photographisches Praktikum, 4. — Kick: Mechanische Tech-
nologie II, 5. — Btraohe: Beleuchtungswesen, 2. —
Allö: Mathematik I, 5, Korrepetitionen, 2. — Zsigmondy:
Mathematik I, 5 ; Elemente der reinen Mechanik in Verbindung
mit graphischer Statik, 2, Konstruktionsübungen, 2. — Czuber :
Mathematik II, 5, Korreptitionen ; Grundlehren der höheren
Mathematik, 4, Korrepetitionen, 2. — Tauber: Versicherungs-
mathematik I, 3, II, 4. — Blasohke: Einführung in die
mathematische Statik, 3. — Baublebsky v. Sterneok:
Theorie der Raumkurven und Flächen, 3. — Müller: Dar-
stellende Geometrie und konstruktives Zeichnen, 4, Konstruk-
tives Zeichnen, 6; Stereographische Projektion und Zyklo-
graphie, 2, Konstruktionsübungen, 2 ; Seminar für darstellende
Geometrie, 2. — Schmid: Darstellende Geometrie und kon-
struktives Zeichnen, 4, KonstruktionsUbnngen, 6; Projektive
Geometrie II, 2, Konstruktionsübungen, 2. — Füiger:
Elemente der reinen Mechanik in Verbindung mit graphischer
Statik, j ; Analytische Mechanik, 2. — Hennanek : Technbche
Mechanik II: Hydromechanik, 3. — Bohell: Praktische Geo-
metrie, 7 1/2; Situationszeichnen, 3 und 4; Photogrammetrie 11/2-
— Tinter: Sphärische Astronomie, 3; Übungen im Beob-
achten und Rechnen, 273 ; Geodätische Rechenübungen, 2'/]. —
Universität Würzburg.
Wien: Experimentalphysik II: Elektrizität und Optik, 5;
Praktische Übungen, 4 bezw. 10; Anleitung zu selbständigen
Arbeiten, tägl.; Elektrodynamik auf Grundlage der Elektronen-
lehre, 3. — Seits: Ausgewählte Kapitel der theoretischen
Physik, 2. —
Medicus: Chemische Technologie, 4; Pharmazeutische
Chemie, anorganischer Teil. S; Praktikum für Pharmazeuten,
halbtägig; Praktikum in allen Richtungen der angewandten
Chemie und N'ahrungsmittelanalyse, halb- und ganztägig. —
Tafel: Organische Experimentalchemie, 5; Analytisch-che-
misches Praktikum (mit Manchot): a) ganz- und b) halbtägig,
tägl. ausser Sonnabend; Chemisches Praktikum für Mediziner, 4:
Vollpraktikum für präparative Arbeiten, tägl.; Anleitung zu
selbständigen Untersuchungen (mit Manchot), tägl. — Man-
chot: Massanalysc (Experimentalvorlesung unter Berücksich-
tigung der durch das deutsche Arzneibuch vorgeschriebenen
Methoden), i; Stereochemie, l. — Beltsenstein : Chemische
Tageslitteratur, 2. — Iiey: liest nicht.
Frym : Integralrechnung, 6, Übungen, 2 g.; Ausgewählte
Kapitel der Funktionentheorie, 2 g. — Selling: Differential-
gleichungen mit mehr als einer Grundveränderlichen, 4; Sphä-
rische Astronomie, 2. — Cantor: Theoretische Mechanik, 4.
— Bost: Anwendungen der Infinitesimalanalysis auf die
Theorie der ebenen Kurven, 4; Analytische und synthetische
Geometrie der Kegelschnitte, 4; Theorie der Raumkurven und
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232
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 8.
der Flächen, 4; Eiafiilirung in die Theorie der elliptischen
Funktionen, 2 g. —
Universität Zürich.
Kleiner: Experimentalphysik, 5; Theoretische Physik, 2;
Physikalisches Praktikum für Anfanger, 'j Tag, für Vorge-
rücktere, tägl., für Sekundarlehramtskandidaten, 2. —
Werner: Organische Experimentalchemie, 5; Anorga-
nische Chemie II, 2; Ausgewählte Kapitel aus der Stereo-
chemie, I ; Chemisch-analytisches Praktikum für Chemiker,
tägl.; Chemisches Praktikum flir Vorgerücktere (prSparative
Arbeiten, Ausführung selbständiger Arbeiten), tägl.; Elektro-
chemische Übungen, 2 Nachmittage g.\ Technisch-chemische
Übungen, l Nachmittag g.\ Chemisches Halbpraktikum (für
Studierende der Naturwissenschaften), halbtägig. — Abeljans:
Quantitative chemische Analyse mit Berücksichtigung der
elektrolytischen Methoden, 2; Chemie und Untersuchung der
Nahrungs- und Genussmittel, mit Übungen, 2; Anleitung zu
medizinisch-chemischen Arbeiten im Laboratorium, i g.\ Che-
misches Praktikum für Mediziner und Veterinäre, 3 Tage, fiir
Studierende der Naturwissenschaften, 3 Tage, für Anfanger
und Vorgertlcktere (NichtChemiker), tägl., für Lehramtskandi-
daten, 2 Tage; Chemische Übungen für Kandidaten des
Sekundarlehramtes, 2. — Pfeiffer: Einleitung in die physi-
kalische Chemie, 2; Organische Chemie III: Farbstoffe, i;
Alkaloide, I. —
Burkhardt: Algebraische Analysis, 3; Differential- und
Integralrechnung II, 2; Partielle Differentialgleichungen der
Physik, 3; Mathematisches Seminar, 2. — Weiler: Dar-
stellende Geometrie mit Übungen II, 3 bis 4; Analytische
Geometrie mit Übungen II, 3; Synthetische Geometrie (Fort-
setzung), 2; Politische Arithmetik mit Übungen (für Lehr-
amtskandidaten), 2. — "Sä. Gubler: Inhalt und Methode des
geometrischen Unterrichts in der Mittelschule, 2 ; Algebraische
Analysis mit Übungen, 2 ; Politische Arithmetik mit Übnngen,
2. — Wolfer: Geographische Ortsbestimmung, 3; Übungen
im astronomischen Beobachten, 9; Einleitung in die Astro-
physik, 2. —
Technische Hochschule Zürich.
H. P. Weber: Physik, 4, Repetitorium, 1; Prinzipien,
Apparate und Messmethoden der Elektrotechnik, 2; Theorie
des Wechselstroms, 2 ; Elektromechanik, 2 ; Wissenschaftliche
Arbeiten in den physikalischen Laboratorien, 8, 12 oder 24;
Elektrotechnisches Laboratorium, 8 oder 16. — WeiSB:
Physik, 4, Repetitorium, i; Thermodynamique, i; Physika-
lisches Praktikum für Anfänger, 4; Traraux scientifique dans
les laboratoires de physique, 8, 12, 24. — Schweitser:
Physik, 4, Repetitorium, l; Technische Optik, i g\ Ausge-
wählte Kapitel aus der Thermodynamik, 1 g. — Tobler:
Ausgewählte Kapitel aus dem Gebiete der Schwachstrom-
technik (Fortsetzung), lg. — Wyssling : Elektrische Central-
anlagen I, 2. — Stodola: Dampfmaschinenbau II, 4, Repe-
titorium, 1; Maschinenkonstruieren, 12; Gasmotoren (Fort-
setzung), i; Übungen in der kalorischen Abteilung des
Maschinenlaboratoriums (mit Farny), i'] Tag. — Pamy:
Bau von Dynamomaschinen I, 2. — PrMll: Hydraulische
Motoren und Pumpen I, 2, Repetitorium, i ; Konstruktions-
übungen und Demonstrationen im Laboratorium, 3; Fabrik-
anlagen, 2; Übungen in der hydraulischen Abteilung des
Maschinenlaboratoriums, Vi Tag. — Escher: Mechanische
Technologie I : Metallurgie, 4, Repetitorium, l ; Mechanische
Technologie III: Werkzeugmaschinen, Spinnerei, 3, Repe-
titorium, i'; Maschinenlehre, 4, Übungen und Repetitorium,
4. — Pliegner: Theoretische Maschinenlehre I: Praktische
Hydraulik, Messmethoden des Maschinenwesens, 4, Übungen,
2; Theoretische Maschinenlehre III: Lokomotiven, 3, Übgn.,
2. — Herzog: Mechanik I, 6, Repetitorium, l, Übungen, 2.
— Meyer) Maschinenzeichnen, 2, Übungen, 6; Skizzierübgn.,
2; Maschinenbau: Transmissionen und Hebezeuge, 4, Repe-
titorium, I ; Maschinenkonstruieren und Demonstrationen im
Laboratorium, 9. — Sohüle: Technologie des mat£iiaui de
construction I, 3, R^p^tition, i ; Materialtechnisches Praktiicvm,
4. — A. Weber: Mechanik und Maschinenlehre, 4, Repe-
titorium, i; Konstruktionsübungen, 4; FeneningsanJagen, 2,
Konstruktionsübungen, 2. — Weilenmann.: Liest nicht —
Barbieii: Photographie II, l; Pbotographisches Praktikom,
2; Photogrammetrie, i. —
Bamberger: Organische Chemie, 6, Repetitorium, i;
Organische Chemie II: Benzolderivate, 3, Repetitorium, i:
Analytisch-chemisches Praktikum, 16 und 24, für Vorgerücktere,
tigl.; Chemisches Praktikum (mit Treadwell), 2 bezw. 4.
— BoMhard : Geschichte der Chemie bis zum Tode Lavoi-
siers, l. — Constam: Physikalische Chemie II, l; Orga-
nische Elektrochemie, l g\ Thermo-chemisches Praktikum (mit
Lorenz), •/» Tag; Physikalisch-chemisches VoUpraktikum
(mit Lorenz), tigl. — Gnehin: Künstliche organische
Farbstoffe, 3, Repetitorium, I; Nahningsgewerbe, 2; Belench-
tungsindustrie, T; Technisch-chemisches Praktikum, 16 md
24, für Vorgerücktere, tägl. — Qrete: Agrikulturchemiscbe
Untersuchungsmethoden, 2 g. — Hartwich : Pharmazeutische
Chemie, J ; Ätherische öle, I ; Pharmazeutisch-chemische^
Praktikum, 12; Technische Botanik II: Untersuchung rna
Nahrungsmitteln und Gewürzen, 2; Warenkunde, 2; Mikro
skopische Übungen in der Nahrungsmittelkunde, 2 halbe Tage
Chemische Untersuchung von Nahrungs- und Genussmittelo,
tägl.; Pharmakognostische Übungen für Vorgerücktere, tägl.
— Iiorens: Technische Elektrochemie, 2; Elektrometallurgie
i; Elektrochemisches Praktikum für Anfanger, 4, fllr Vorge
rücktere, 15. — Iiunge: Anorganische chemische Techno
logie, 3, Repetitorium, l ; Chemische Technologie der Bau
materialien und Explosivstoffe, 2; Tecbnisch-chemiscbei
Praktikum, 16 und 24, für Vorgerücktere, tägl. — Schulze
Organische Chemie, 3, Repetitorium, l ; Agrikulturchemie II
Fütterungslehre, 2; Übungen im agrikultur-chemischen Labo'
ratorium, 4 und 8 ; Agrikultur-chemisches Praktikum für Vor-
gerücktere, 24, — Treadwell: Analytische Chemie II,
Chemisch-technische Analyse mit Übungen, 4; Probierkunde
mit Übungen, 2; Analytisch-chemisches Praktikum, 16 und
24, für Vorgerücktere, tägl. — Winterstein: Physiologische
Chemie, 2 ; Anleitung zu den Übungen im agrikultur-chemischen
Laboratorium, i. —
W. Piedler: Darstellende Geometrie, 2,- Repetitorium,
I, Übungen, 4; Zentralprojektion und Zyklographie, 2; Elemente
der analytischen Geometrie der Lage, 2. — Franel: Calcul
integral, 4, R<p£tition, t, Exercices. 2; Mathematisches Seminar
(mit Rudio), 2. — Geiser: Algebraische Flächen, 4; Anz-
lytische Geometrie II, 2. — Hirsch: Integralrechnung, 4.
Repetitorium, 1, Übungen, a; Funktionentheorie, 4. — Hur-
witz: Algebraische Gleichungen, 4; Fouriersche Reihen, 2.—
Keller : Repetition der darstellenden Geometrie (Axonometrie.
Kollinkation, Kegel-, Kugel-, Rotations- und Schraubenflächen',
2 ; Repetition der Differential- und Integralrechnung an Hand
von Übungen, 2. — Kraft: Theoretische Mechanik, 4; Die
mathematischen Operationen im Räume unter Stufe, 4. —
Iiaoombe: G^omftrie descriptive, 2, R£p£tition, l, Exercices,
4. — Rebatein: Ausgleichungsrechnung, 2, Repetitorium, i,
Übungen, 2; Katastervermessung und Güterzusammenlegung,
2; Ausgewählte Kapitel aus der Versicherungsmathematik, 2.
— Bosenmnnd: Vermessungskunde, 5, Repetitorium, i,
VermessungRübungen, l Tag; Vermessungsarbeiten am Schluss
des Sommersemesters, 2 Wochen. — Rudio: Anwendungen
der höheren Mathematik, 4. —Wolfer: Geographkche Orts-
bestimmung, 3, Übungen im astronomischen Beobachten, 3'
Einleitung in die Astrophysik, 2. —
Gesuche.
Promovierter Physiker
sucht Stellung in einem Physikal. Institute oder sonstigem
Physikalischen Laboratorium. Gefi. Anträge unter „EM'
befiSrdert diese Zeitschrift.
Für die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Hose in Oflttingen. - Verlag von S. Hirzel in LeipzlK.
Dmck von August Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 9.
I. Mai 1904.
RedalctioDUcUius für No. 10 am 4. Mai 1904.
5- Jahrgang.
INHALT.
(R..
Referat, B.
Seite I
■ Besprechung.)
341
»45
237
»33
241
248
248
Beinini, A-, Ober den Einfluss der Temperatur auf
die elektrische Leitfähigkeit des Natriums ....
Rrannscher Sender: Zur Theorie des — , v. L. Mandel-
stam
Brechung :_ Bemerkaitg zu dem Aufsatz des Herrn A.
Schmidt: Beobachtung der Helligkeitsabnahme durch
— , ▼. H. Seeliger
Cassuto, Ii., Über die I^öslichkeit von Gasen in FlQssig-
keiten. I
Elektrisch: Ober den Einfluss der Temperatur auf die
— Leitfähigkeit des Natriums, v. A. Bernini . .
Elektrisch: Die — Strömung in Flammen zwischen
nahen Elektroden, y. F. L. Tufts u. J. Stark . .
Elektroden: Die elektrische Strömung in Flammen
zwischen nahen — , v. F. L Tufts u. J. Stark
Slster, J. u. H. Qaitel, Über eine verbesserte Form
des Zinkkugelphotometers zur Bestimmung der ultra-
violetten Sonnenstrahlung 238
Flammen: Die elektrische Strömung in — zwischen
nahen Elektroden, v. F. L Tufts u. J. Stark . . 248
Gase; Über die Löslichkeit von — in Flüssigkeiten. I,
T. L. Cassuto 233
Oeitel, H. u. J. Elster, Ober eine verbesserte Form
des Zinkkugelphotometers zur Bestimmung der ultra-
violetten Sonnenstrahlung 238
Helligkeitsabnahme: Bemerkung zu dem Aufsatz des
Herrn A. Schmidt: Beobachtung der — durch
Brechung, v. H. Seeliger • . 237
Heydweiller, A., Über Villaris kritischen Punkt
beim Nickel. (Entgegnung an die Herren Honda und
Sbimizn) 255
Honda, K. u. 8. Bhimisu, Ober das Vorhandensein
von Villaris kritischem Punkt bei Nickel . . .
Kritischer Punkt: Ober das Vorhandensein von Villaris
— bei Nickel, v. K. Honda n. S. Shimizu . .
— Ober Villaris — beim Nickel. (Entgegnung an die
Herren Honda u. Shimizu), v. A. Heydweiller
KÜBter, F., W., Logarithmische Rechentafeln fär Che-
miker. (B.) 256
254
*54
255
Seite
Leitfähigkeit: Ober den Einfluss der Temperatur auf die
elektrische — des Natriums, v. A. Bernini . . . 241
Logarithmische Rechentafeln itlr Chemiker, v. F. W.
Küster. (B.) 256
Löslichkeit: über die — von Gasen in Flüssigkeiten. I,
V. L. Cassuto 233
Mandelatam, Ij., Zur Theorie des Braunschen Senders 245
Natrium: Über den Einfluss der Temperatur auf die
elektrische Leitfähigkeit des — , v. A. Bernini . . 241
Personalien 256^
Photometer: Ober eine verbesserte Form des Zinlckugel-
— zur Bestimmung der ultravioletten Sonnenstrahlung,
V. J. Elster u. H. Geitel .238
Pisa: Mitteilungen aus dem physik. Institute der Uni- ^
veisitit — . No. 21 233
Preisaufgaben 256
Rechentafeln: Logarithmische — fär Chemiker, v. F. W.
Küster. (B.) 256
Schmidt, A., Bemerkung zu seinem Aufsatz : Beobach-
tung der Helligkeitsabnahme durch Brechung, v. H.
Seeliger 237
Seeliger, H., Bemerkung zu dem Aufsatz des Herrn
A. Schmidt: Beobachtung der Helligkeitsabnahme
durch Brechung 237
Shimizu, S. u. K. Honda, über das Vorhandensem
von Villaris kritischem Punkt bei Nickel . . . 2J4
Stark, J. u. F. Ii. Tafts, Die elektrische Strömung
in Flammen zwischen nahen Elektroden .... 248
Temperatur: Über den Einfluss der — auf die elektrische
Leitfähigkeit des Natriums, v. A. Bernini . . . 241
Tufts, F. Ii. u. J. Stark, Die elektrische Strömung
in Flammen zwischen nahen Elektroden .... 248
Ultraviolett: Über eine verbesserte Form des Zinkkugel-
photometers zur Bestimmung der — Sonnenstrahlung,
V. J. Elster u. H. Geitel 238
Villari: Über das Vorhandensein von — kritischem
Punkt bei Nickel, v. K. Honda u. S. Shimizu . 2$4
— Ober — kritischen Punkt beim Nickel. (Eatgegnung
an die Herren Honda u. Shimizu), v. A. Heyd-
weiller 255
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Mitteilungen aus dem physikalischen Institute
der Universität Pisa. (Direktor: A. Battelli.)
Kr. 81>): Leonardo Cassuto, Über die Iiöslichkeit
von Oasen in Flüssigkeiten. I. Teil: Versuche bis
zu 10 Atmosphären.
I. Absorptionsmesser. Der bei diesen
Versuchen verwendete Absorptionsmesser be-
steht aus einer etwa 130 cm langen Röhre A
von 0,9 cm Durchmesser mit genauer Millimeter-
Einteilung und Kalibrierung. Diese zugespitzte
und in ihrem unteren Teil gebogene Röhre
(Fig. i) steht an ihrem andern Ende mittels
einer dickwandigen, zweimal rechtwinkelig ge-
knickten Glasröhre mit einem etwa 16 cm lan-
gen, cylindrischen Glasgefäss B von etwa
25 cm* Inhalt in Verbindung. Auch diese Röhre
ist an ihrem untersten Teile zugespitzt und ent-
1) Nr. 20: diese Zeitschrift 5, 147, 1904.
hält einen Hohlcylinder aus weichem Eisen, der
völlig mit Glas umhüllt ist; hierdurch wird ver-
hindert, dass Gas und Flüssigkeit bei ihrer
Einwirkung aufs Eisen die Versuchsresultate
fälschen können. Dieser Teil des Apparats
dient dazu, die im Absorptionsmesser enthaltene
Flüssigkeit während der Versuchsdauer zu be-
wegen ; zur Erreichung dieses Zwecks ist aussen
an B, gestützt von einer kräftigen Konsole, eine
Spule Kupferdraht angebracht, welche von einem
durch ein Pendel periodisch unterbrochenen
Strome passiert wird. Hierdurch geht das
Eisenröhrchen in der Flüssigkeit auf und nieder
und setzt sie in Bewegung.
Um den Absorptionsmesser A an die Pumpe
anzuschliessen , befestigte ich sein Ende mit
Marineleim an eine Eisenhülse M, welche dann
an ein Verbindungsstück der Pumpe befestigt wird.
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234
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
2. Füllung des Absorptionsniessers.
Das in geeigneter Weise gereinigte Versuchs-
gas wird in die untere Dille des Absorptions-
messers eingelassen; die Füllung wird nach
Caill etet ausgeführt. Zwischen die letzte Wasch-
flasche und den Absorptionsmesser schaltete
ich ein kleines offenes Manometer ein, das aus
zwei durch eine starke Gummiröhre mitein-
ander verbundenen Glasröhrchen hergestellt
war. Dieses Manometer zeigt zu jeder Zeit
/\
Fig. I.
den Druck des Gases, welches in den Absorp-
tionsmesser einströmt, an. Ich habe die Ent-
wickelung des Gases auf mehrere Stunden ver-
längert, um sicher zu sein, dass alle Luf): heraus-
getrieben wäre; dann rief ich durch Bewegung
des einen Armes des Manometers einen Luft-
zug im Absorptionsmesser hervor, so dass da-
durch aus 5" eine abgewogene Menge destil-
liertes und luftfrei gemachtes Wasser hereinkam.
Ich schmolz nun die enghalsige Stelle .S" des
Absorptionsmessers zu und brachte ihn in eine
vertikale Lage, damit der schon vorher einge-
führte Quecksilbertropfen jede Verbindung nach
aussen abschnitte.
Bei den letzten Versuchen zog ich es vor,
den Arm B mittels eines guten Geissl ersehen
Hahnes abzuschliessen; ich trug Sorge, dass
das Quecksilber dann bis zu einer Säule von
wenigstens 2 cm über dem Hahne stand.
3. Druckpumpe und Manometer. Dievon
mir benutzte Druckpumpe (Fig. 2) ist identisch
mit der von Regnault bei seinen klassischen
Versuchen über die Kompressibilität der Gase
verwendeten. An das rechtsseitige Röhren-
system ist mittels der bekannten Verbindungen
vom Typus Regnault das unterste Ende eines
offenen Manometers angebracht, das aus vier
je zwei Meter langen Glasröhren besteht, die
durch besagte Zusammenschlüsse verbunden
sind.
Der Manometer ist in solider Weise an eine
dicke festgemauerte Tafel aus Tannenholz be-
festigt, die sich vertikal aus dem Erdgeschoss
bis in den zweiten Stock des physikalischen
Institutes der Universität Pisa erhebt. Um die
Höhen des Quecksilbers in der manometrischen
FiR. 2.
Röhre abzulesen, Hess ich an dieselbe tannene
Tafel einen langen Balken aus englischem Fich-
tenholz den Glasröhren des Manometers parallel
festmachen, welcher auf seiner vorderen Seite
eine schwalbenschwanzartige Auskehlung trägt
In diese Auskehlung ist ein langer, dicker, mit
einem vorzüglichen Kathetometer kalibrierter
Kupferstreifen mit Millimetereinteilung einge-
lassen und befestigt.
An dem Fichtenbalken entlang geht ein
Laufbrett, welches ein Mikroskop und eine
Wasserwage trägt; eine Druckschraube hält es
in der bestimmten Höhe. Eine andre Schraube
von I mm Ganghöhe giebt dem Fernrohr die
kleinen Verschiebungen, die nötig sind, um das
Mikrometer genau auf die Höhe der obersten
Erhebungen des Quecksilbermeniskus einzu-
stellen.
Das Mikroskop befindet sich zwischen dem
Manometerrohr und dem Kupferstreifen; es
steht so, dass mittels einer kleinen Drehung
in einer horizontalen Ebene sowohl die Ein-
teilung der Skala, wie der Meniskus des Queck-
silbers sich im Brennpunkt befinden. Man er-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
23s
reicht die verschiedenen Höhen zu den nötigen
Ablesungen mit einer einfachen Handleiter.
4. Versuche. Die allgemeine Anordnung
der Apparate wird durch Fig. 2 veranschaulicht.
Ist der Absorptionsmesser AR an die Druck-
pumpe angeschlossen, so lässt man den
Rührer in kurzen Intervallen funktionieren, um
dadurch die übermässige Erhitzung des Kupfer-
drahtes des Rührers zu vermeiden; sogleich
danach lässt man das Quecksilber langsam in
das Manometer 0 und hierauf in den Absorp-
tionsmesser steigen. Nun schliesst man den
Verbindungshahn mit der Pumpe, und während
die Rührvorrichtung beständig funktioniert, folgt
man aus der Entfernung mit dem Fernrohr der
Bewegung des Quecksilbers im Arme A des Ab-
sorptionsmessers. Hört das Quecksilber auf zu
steigen, so macht man alle nötigen Ablesungen ;
nachher wird der Druck gesteigert und die
Versuche werden fortgesetzt.
5. Koeffizient der Löslichkeit. Es ist be-
kannt, dass Bunsen — auf Grund der Betrach-
tung, dass ein gegebenes Gas von einer Flüssig-
keit, auf die es keine chemische Wirkung aus-
übt, in wechselnder Menge absorbiert wird,
welghe abhängt i. von der Natur des Gases
und der absorbierenden Flüssigkeit; 2. von der
Temperatur; 3. von dem auf das Gas wirkenden
Drucke — den Absorptionskoeffizienten ß de-
finierte als das Volumen des Gases, reduziert
auf o" und 760 mm, das von einem Kubik-
centimeter Flüssigkeit unter gleichem Druck
absorbiert wird. Man hat diese Definition noch
nicht völlig aufgegeben, aber sicherlich ist es
richtiger, das Volumen zu betrachten, welches
das Gas bei der Temperatur einnimmt, bei der
die Löslichkeit festgestellt .worden ist. Ich
habe mich deshalb der Ostwaldschen Definition
bedient, nach welcher der Koeffizient der Lös-
lichkeit, oder einfacher die Löslichkeit i. durch
V
die Beziehung definiert wird ; v ist das Flüs-
V
sigkeitsvolumen, welches ein Gasvolumen V
gelöst hat, bei der Temperatur und dem Drucke
gemessen, unter dem die Absorption vor sich
gegangen ist.
6. Resultate. In nachstehenden Tabellen
sind die Ergebnisse meiner Versuche über die
Löslichkeit des Wasserstoffs, des Sauerstoffs,
des Stickstoffs und des Kohlenstoffoxyds im
Wasser bis zu einem Druck von 10 Atmo-
sphären niedergelegt. Die Spalten F und X ent-
halten die Grössen des Quecksilberdruckes in
Metern und den Löslichkeitskoeffizienten. Die
Grössen von X, bei mittlerer Temperatur be-
rechnet, sind bei jedem Versuch bis zur fünf-
ten Dezimalstelle ausgerechnet worden, doch
ist die letzte Zahl wegen der unvermeidlichen
experimentellen Fehler nicht absolut sicher.
In der That, wenn wir auf die Fehlerquellen,
welche auf die Resultate keinen Einfluss haben,
nicht erst eingehen, so bleibt doch die Vo-
lumensveränderung des Versuchsgefasses. Ge-
eignete Versuche haben gezeigt, dass diese
Veränderungen bis zu einem Maximum von
'/looo des Gesamtvolumens steigen.
Wasserstoff. Das Gas ist durch Einwir-
kung von verdünnter Schwefelsäure auf reines
Zink zubereitet worden, und hat dann zum
Zwecke seiner Reinigung eine Reihe von Wasch-
flaschen passiert.
Serie I.
Volumen der absorbierenden Flüssigkeit
32,320 cm^ Mittl. Temp. 19's.
N
N
I
0,901b
2
0,9967
3
1,0809
4
«.2133
s
1.37"
6
1.5448
7
1,8002
8
2,5208 1
9
a.9971
0,01 798
0,01 796
0,01 799
0,01 800
0,01 794
0,01 791
0,01 793
0,01 793
0,01 795
10
II
18
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14
«5
16
17
18
3.3926
4.1405
4,6629
S.4705
5.9580
6,6507
7,4548
7,8783
8,2439
0,01 789
0,01 776
0,01 761
0,01748
0,01725
0,01 706
0,01 674
0,01 652
0,01 632
Serie II.
Volumen der absorbierenden Flüssigkeit
32,007 cm*. Mittlere Temperatur 23".
N
i,"54
«.3758
1,7416
2,1712
2,8724
3.41 15
4,0229
0,01 736
O.Ol 739
0,01 733
0,01731
0,01 734
0,01 732
0,01 728
N
8
9
10
II
12
>3
'4
4,6220
5."30
S.9702
7,1920
7,4493
7,8696
8.1931
0,01716
0,01 702
0,01 687
0,0t 649
0,01631
0,01618
0,01 603
Sauerstoff Das Gas war das durch in-
dustrielle, elektrolytische Prozesse gewonnene;
durchpassieren einesglühendenPlatinschwammes
war es gereinigt worden.
Serie I.
Volumen der absorbierenden Flüssigkeit
33,320 cm*. Mittlere Temperatur 23".
N P X N
I
0.9595
0,02937
10
4,2504
0,02872
2
1,0941
0,02 939
II
4.6301
0,01855
3
1,2883
0,02938
12
5. «360
0,02832
4
1.4976
0,02935
«3
5.6973
0,02818
5
1,7638
0,02939
'4
6,1857
0,02797
6
2,0838
0,02931
•5
6,7343
0,02 772
7
2,501 1
0,02928
16
7.305«
0,02741
8
3,0402
0,02909
«7
7.7138
0,02729
9
3.8675
0,02886
18
8,1406
0,02708
Digitized by
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236
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
Serie II,
Volumen der absorbierenden Flüssigkeit
32,003 cm*. Mittlere Temperatur 25*9.
N
,1 N-
I
0,861 1
a
3
0,9808
1,0833
4
1,2039
l
1,4112
1,660«
7
8
9
10
2,3854
2,6482
0,02 848 I
0,02 849
0,02846
0,02 842
0,02845
0,02847
0,02831
0,02 826
0,02816
0,02803
II
12
13
14
'5
16
'7
18
«9
20
3,9133
4,2720
4,6905
5,0559
5,6141
6,0120
6,5687
7,1056
7-4729
8,1889
0,02 798
0,02785
0,02776
0,02762
0,02 749
0,02734
0,02719
o 02 687
0,02676
0;02645
Stickstoff. Dieses Gas ist durch die be-
kannte Reaktion des Kaliumnitrats auf Am-
monium-Chlorid und Kalium-Bichromat erhalten
und durch Passieren rotglühender Kupferspäne
gereinigt worden-
Serie I.
Volumen der absorbierenden Flüssigkeit
33,134 cm*. Mittlere Temperarur 19*4.
N I
I
2 '
3 I
4 I
6 I
0,8910
1,0453
1,2488
1,4764'
1,8111
2,3961
2,9074
3,34"
0,01617
0,01616
0,01611
0,01 608
0,01 602
0,01 597
0,01 585
0,01 579
N
9
10
II
12
13
14
\l
4,1382
4,5958
5."03
5,8349
6,2767
7,1059
7,5815
8,1074
0,01 561
0,01 554
0,01 546
0,01 528
0,01515
0,01499
0,01487
0,01473
Serie II.
Volumen der absorbierenden Flüssigkeit
32,152 cm*. Mittlere Temperatur 24''9.
"a'I
p
l
N
P
4,0947
A
I
0,8977
0,01 498
9
0,01 440
2
1,012g
0,01493
10
4,5581
0,01434
3
1,1887
0,0149«
II
5.0529
0,01426
4 1
1,9846
o,oi 487
12
5.5935
0,01413
5 ,
0,01 482
13
6,1956
0,01408
6 1
2,5171
0,01478
14
7.0333
0,01 382
7 ;
2,8781
0,01 463
«5
7,5596
0,01377
8 1
3.2956
0,01455
16
4,1846
0,01 369
Kohlenoxyd. Das Gas wird durch Er-
hitzung von Oxalsäure mit konzentrierter
Schwefelsäure gewonnen. Wie bekannt, erhält
man gleiche Volumina von CO und von COi;
um letztere vollständig auszuscheiden, Hess ich
die Mischung eine Reihe Waschflaschen, die mit
Natronlauge gefüllt waren, passieren und füllte
damit auch den Gasometer.
Indem das Gas nun Blase nach Blase durch
eine dicke Schicht Natronlauge hindurch-
ging, verlor es die letzten Spuren yon CO^.
Um über die Reinheit des Kohlenoxyds aber
völlig sicher zu sein, Hess ich es stunden-
lang bei der Natronlauge unter Druck im Gaso-
meter und schüttete es unter Anwendung der-
selben Vorsichtsmassregeln verschiedene Male
um. Zur Füllung des Absorptionsmessers that
ich in die letzte Waschflasche Kalkwasser, welches
stets klar bUeb und damit bewies, dass das
Kohlensäureanhydrid vollständig absorbiert war.
Serie I.
Volumen der absorbierenden Flüssigkeit
30,830 cm*. Mittlere Temperatur 17 "7.
N
N
0,9202
1,1438
1,4624
1,7986
2,3659
2,8390
3,2622
4,01 14
0,02791
' 0,02 7.S7
I 0,02786
0,02 783
I 0,02782
I 0,02776
i 0,02771
0,02 770
9
10
II
12
«3
14
«5
4,6017
5, «953
5,8717
6,5462
7,0983
7.6470
8,0184
0,02763
0,02 76 1
0,02756
0,02744
0,02 738
0,02723
0,02715
Serie II.
Volumen der absorbierenden Flüssigkeit
31.939 cm*. Mittlere Temperatur 19''.
N
P
A
N
P
/
I
0,9176
0,02716
8
3,93««
0,02689
2
1,1506
0,02717
9
4,4584
0,02680
3
«,3897
0,02715
10
5.2470
0,02673
4
«,7044
0,02712
II
6,0346
0,02665
5
2,1239
0,02708
12
6,6303
0,02654
6
2,7 «73
0,02701
«3
7,1842
0,02636
7
3,2576
0,02693
«4
7,9542
0,02617
7. Schlussfolgerungen. Aus der Prüfung
obiger Tabellen geht folgendes hervor.
1. Die Löslichkeits-Koefifizienten der Gase
H, 0. N und CO im Wasser bei Drucken von
nahezu einer Atmosphäre sind annähernd kon-
stant.
2. Bei Steigerung des Druckes nimmt die
Löslichkeit ab, indem sie vom Henryschen
Gesetze in analoger Weise abweicht, wie es
Wroblewski für die LösHchkeit des Kohlen-
säureanhydrids in Wasser gefunden hat. Diese
Abweichung ist um so stärker, je grösser der
Druck ist, dem die Gase ausgesetzt sind.
3. Die Ergebnisse von Bohr und Boeh
über die Verminderung der Löslichkeit der
Gase bei zunehmender Temperatur finden ihre
Bestätigung.
(Aus dem Italienischen übersetzt von H. Rhumbler.;
(Eingegangen 12. Januar 1904.)
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
237
Bemerkung zu dem Aufsatz
des Herrn A. Schmidt: „Beobachtung der .
Helligkcitsabnahme durch Brechung."')
Von H. Seeliger.
Herr A. Schmidt hat nunmehr in fünf Auf-
sätzen ^) über die Verteilung der Helligkeit auf
der Sonnenscheibe Aufschluss zu geben ver- .
sucht. Ich habe die richtige Lösung der sich '
hierbei darbietenden mathematischen Aufgabe ,
gegeben'), ohne auf die in ihrem Ansätze un- I
zulängliche, in der Ausfuhrung vollständig ver-
fehlte Behandlung von selten des HerrnSchmidt, 1
des Näheren einzugehen. Auch jetzt würde .
ich auf die Sache nicht zurückkommen, da ich
meinen Entwckelungen nichts hinzuzufügen habe,
wenn nicht Herr Schmidt, nach so vielen ■
Irrungen, auf einen Punkt gestossen wäre, der
in der That einer Diskussion wert und der Auf- ,
klärung bedürftig ist. Wenn Herr Schmidt sich
auf die Bemerkung beschränkt hätte, der Trans-
port der Energie in einen StrahlenbUndel in
einem kontinuierlich veränderlichen Medium,
sei bisher nicht oder wenigstens nicht einwands-
frei untersucht worden, so hätte er damit zwar
nichts Neues gesagt, denn diese Lücke ist jedem, ,
der sich mit ähnlichen Gegenständen auch nur
oberflächlich beschäftigt hat, so auch mir seit |
Jahren, bekannt, aber seine Behauptung wäre
richtig gewesen. Wenn er aber weiter geht
und behauptet, dass durch die Krümmung
des Strahles allein ein beträchtlicher Verlust
an Energie entstehen müsse und wenn er
diesen Verlust durch eine Formel misst, der
selbst der geringste Schein von Berechtigung
fehlt, so ist dies eine rein subjektive Meinungs-
äusserung ohne irgendwelches Gewicht. Seine
Behauptung ist aber auch absolut falsch
und widerspricht, wie mir vor einiger Zeit zu
zeigen gelungen ist, den Gesetzen der Licht-
bewegung. Ich halte es für angemessen, auf
diesen allerdings wichtigen Punkt mit wenigen
Worten einzugehen, indem ich die Beurteilung
des Wertes aller anderen Bemerkungen des
Herrn A. Schmidt den sachverständigen Lesern
dieser Zeitschrift überlasse.
Die Theorie der Lichtbewegung in einem
Medium von kontinuierlich veränderlicher Dich-
tigkeitist bekanntlich nicht einfach und erheischt
mathematische Entwickelungen in grösserem
Umfang. Sie ist bisher verhältnismässig wenig
ausgebildet worden, aus Gründen, die nicht
allzu fern liegen. Sie hat nämlich für den Phy-
siker eine weit geringere Wichtigkeit wie für
den Astronomen und die Behandlung astro-
physikalischer Probleme ist erst in allerneuester
1) Diese Zeitschrift 5, 67, 1904.
2) Desgl. 4, 282, 341, 453, 476, 1903; 5> 67, 1904.
3) DesgL 4, 343, 1903.
Zeit in den Vordergrund des wissenschaftlichen
Interesses getreten. Zudem bietet die Ent-
wickelung der genannten Theorie in ihrer
vollständigen Allgemeinheit fast unübersteigliche
Schwierigkeiten, welche in vielen Punkten eine
Einsicht in die Einzelheiten der Erscheinung —
wie übrigens eigentlich selbstverständlich ist —
unmöglich machen. Indessen hat doch eine
etwas eingehendere Betrachtung, die mir durch-
zuführen gelungen ist, manches allgemeine Re-
sultat zu gewinnen erlaubt und gezeigt, dass
man durch Annäherungen an die faktisch vor-
kommenden Verhältnisse, z. B. wie sie die At-
mophären der Himmelskörper darbieten, zwar
nicht absolut genaue, brauchbare Formeln für die
Wellenbewegung des Lichtes erlangt, aber doch
mit einer solchen Annäherung an die Wahr-
heit, dass man behaupten darf, damit den An-
forderungen der Beobachtung so gut wie mathe-
matisch genau entsprechen zu können. Ich
werde meine nunmehr abgeschlossenen Ent-
wickelungen demnächst ausfuhrlich veröffent-
lichen und behalte mir vor, hierbei eingehend
auch darauf zurückzukommen, was ich hier nur
mit wenigen Worten mitteilen kann. Nur das,
was die angeregte Frage direkt betrifft, soll
hier erwähnt werden.
Welche Lichttheorie man zum Ausgangs-
punkt zu wählen hat, kann bei den Erfolgen
der elektromagnetischen Theorie nicht zweifel-
haft sein: zudem bietet sie die relativ einfach-
sten und durchsichtigsten Grundlagen dar.
Nimmt man nun ein unendlich dünnes Strahlen-
bündel, das die von einem leuchtenden
Gebilde, insbesondere von einem leuchtenden
Punkt ausgehende Lichtbewegung umschliesst,
so wird dieses bei dem weiteren Durchgang
durch das kontinuierliche Medium bald zusam-
mengeschnürt, bald auseinandergezogen. In
einem beliebigen Punkte {x, y, c), wo die
Richtungswinkel des Strahles a, ß, f sind, wird
nun der Querschnitt 0 des Bündels durch die
Differentialgleichung
bestimmt. Der Differentialquotient ist nach der
Richtung des Strahles s zu nehmen und rf, be-
deutet den Ausdruck:
. _^icosa icosß , icos}'
ix öj' iz
Hieraus folgt unter anderem folgendes. Nennt
man H die Öffnung des von einem leuchtenden
Punkte ausgehenden Strahlenbündels, so wird
log- (^lim
2/ogr +
fö^äs],
wobei der Limes für r=o zu nehmen und das
Integral auf den Strahlenweg auszudehnen ist.
Aus dieser Formel ergiebt sich, nebenbei be-
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238
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
merkt, ein , einfacher Zusammenhang mit dem
Clausiusschen Satze, auf den Herr Straubel ')
aufmerksam gemacht hat und der in einer
spezielleren Gestalt in meinem Aufsatz^) erscheint.
Es sei nun weiter 7" die Schwingungsdauer
einer sinusartigen Wellenbewegung , « der
Brechungsquotient, der also eine stetige Funk-
tion des Ortes sein soll, c die Lichtgeschwin-
digkeit im Vakuum. Ferner soll gesetzt werden
2:1t
Den Maxwellschen Gleichungen für die
Komponenten X, V, Z der elektrischen Kraft, die
den Lichtvektor bestimmen soll, kann nun ge-
nügt werden durch den Ansatz:
,. . 2^t . . . 2Jr/
\ = Acos „, -\- AfStu „,
2^/ . _ . 2Jtt
y = J>cos ^ -\- B^sni
2^/ 2Jtt
/C= Leos j. H- C^sm ,jc •
Die A, B, C etc. sind Lösungen gewisser
partieller DifTerentialgleichungen, die hier nicht
angeführt werden sollen. Man kann nun
setzen
A=^acos%, B = bcos%, C=ccos^
A{ = «1 sm§, B\ = b\ sin§, C= Ci siuS.,
wo § = / fi ds + einer willkürlichen Konstan-
ten und das Integral längs des Strahles vom
leuchtenden Punkt bis zur betrachteten Stelle
auszudehnen ist. Danach kann man sich auf
die Betrachtung des Teiles der elektrischen
Kraft beschränken, der durch a, b, c gegeben
ist, weil der Ausdruck für den anderen Teil nur
durch die Hinzufugung des Index i erhalten
wird. Durch Anwendung der oben erwähnten
Näherungsmethode ergeben sich für a, b, c ver-
hältnismässig einfache Differentialgleichungen,
die selbstverständlich nur von Fall zu Fall wirk-
lich integriert werden können, aber die Licht-
bewegung vollständig bestimmen und allgemeine
Eigenschaften derselben zum Ausdruck bringen.
Hier interessieren uns nur die beiden folgen-
den Sätze, welche sich beweisen lassen und
die aufgeworfene Frage zur Entscheidungbringen.
I . Ist die ausgehende Lichtbewegung eine transver-
sale, so behält sie diese Eigenschaft auch während
des weiteren Verlaufes bei. 2. Bei transver-
salen Schwingungen ist längs des ganzen Strahles:
ö =--=(«■■' + <5'^ + c") na = konstant. ( i )
Nach der Maxwellschen Theorie ist mit
der oben als zulässig betrachteten Einschrän-
kung:
{a' + b-^ + c"^)-»
1) Diese Zeitschr. 4, 114,
2) DesgL 4, 343, 1903.
1902.
bis auf einen konstanten Zahienfaktor die Energie
der elektrischen Kraft in der Volumeneinheit. Mui-
0
tipliziert man dieselbe mit , so erhält man die
n
Lichtmenge, welche durch den Querschnitt ü
des Bündels in der Zeiteinheit hindurchgeht,
also das obige Q, welches eine Konstante für
das ganze Strahlenbündel ist.
Hierdurch erscheinen die von mir ange-
wandten Prinzipien, die übrigens auch sonst
stets angenommen worden sind, als eine not-
wendige Folge der Lichttheorie und die Ein-
wände des Herrn A. Schmidt erwiesen sich als
nichtig und irrelevant.
Noch mag bemerkt werden, warum man bis-
her ohne strikten Beweis die Formel (l), oder
etwas adäquates, einfach angenommen hat. Eine
nähere Betrachtung der Fresnelschen Intensi-
tätsformeln zeigt nämlich, dass die Schwächung'
des Lichtes beim Übergang von einem Medium
in ein anderes mit unendlich wenig verschie-
denem Brechungsqnotienten , unendlich klein
von -höherem Range ist. Freilich gilt die
Fresnelsche Formel nur für ebene Wellen
i und im vorliegenden Falle bleibt eine ur-
I sprünglich ebene Welle nicht eben beim
I weiteren Fortgang. Auch darf der Fortgang
I einer Lichtbewegung in einem kontinuierlichen
i Medium nicht ohne weiteres als das Resultat
fortwährender Brechungen nach den gewöhn-
lichen Brechungsgesetzen angesehen werden,
wenigstens weiss man nicht a priori, ob und in-
wieweit diese Auffassung erlaubt ist.
Aus diesem Grunde konnte man mit Recht
in der Anwendung von (i) nur den Ausspruch
einer mehr oder weniger wahrscheinlichen Ver-
mutung sehen und es lag in diesem Teil der
Optik allerdings eine Lücke vor, deren Aus-
füllung nicht unwichtig war und die durch meine
Untersuchungen im wesentlichen ausgefüllt sein
dürfte. — Durch das eben Mitgeteilte scheint
die aufgeworfene Frage definitiv erledigt. Ich
wage freilich nach den gemachten Erfahrungen
kaum zu hoffen, dass sich Herr A. Schmidt
derselben Meinung anschliessen wird.
München, 20. Febr. 1904.
(Eingegangen 21. Februar 1904.'
j Über eine verbesserte Form des Zinkkugel-
I photometers zur Bestimmung der ultravioletten
' Sonnenstrahlung.
! Von J. Elster und H. Geitel.
Vor längerer Zeit haben wir ein Photometer
1 zur Vergleichung der Intensität der ultravioletten
' Sonnenstrahlen konstruiert.') Es beruht auf
I i) J. Elster u. H. Geitel, Wiener Berichte 101, .^b-
, teil. IIa, S. 703, 1892. Vergleiche namentlich S. 751 u. Wg.
' Auch Wied. Ann. 48, 353, 1S93.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
239
der Entladung negativ elektrisierter Körper
durch Licht, dem Hallwachseffekte, der, wie
wir gefunden hatten'), für Sonnenlicht an
Flächen von amalgamiertem Zink mit grosser
Deutlichkeit wahrnehmbar und leicht messbar
ist. Der Apparat in der Form, wie wir ihn
beschrieben haben, war improvisiert; an einem
Eisenstativ waren mittels Klammern und Muffen
ein Exnersches Elektroskop, ein innen ge-
schwärztes, durch eine Kappe verschliessbares
Metallrohr, das den lichtempfindlichen Körper,
eine isolierte Kugel aus amalgamiertem Zink,
umgab und ein Ebonitkondensator in Form
einer Franklin sehen Tafel befestigt. Die Zink-
kugel stand mit dem Elektrcskop und der einen
Kondensatorbelegung durch Drähte in leitender
Verbindung, alle übrigen Bestandteile des Appa-
rates waren zur Erde abgeleitet. Indem man
dem isolierten Systeme ein gewisses negatives
Potential mitteilte und dann dem Sonnenlichte
eine gemessene Zeit hindurch Zutritt zu der
Zinkkugel gab, konnte aus dem am Elektroskop
beobachteten Spannungsabfalle ein Mass für
die Intensität des entladend wirkenden Lichtes
abgeleitet werden.
Da es uns schwer erreichbar schien, der
Zinkkugel durch Abreiben der Oberfläche immer
wieder denselben Grad von Lichtempfindlich-
keit zu geben, so hatten wir zur Kontrolle den
Apparat in zwei Exemplaren hergestellt, die
wir zu Parallelmessungen verwandten und aus
deren nahe bei einander liegenden Angaben
wir die Mittel bildeten.
Dass diese Vorsichtsmassregel nicht un-
bedingt erforderlich ist, geht wohl aus den
günstigen Erfahrungen hervor, die die Herren
Exner^), Mache''), Gockel*) u. a. mit dem
Apparate gemacht haben.
Da demnach das Prinzip des Instrumentes
sich bewährt hat, so schien es uns lohnend,
gewisse UnvoUkommenheiten, die der ursprüng-
lichen Form anhafteten, zu beseitigen. Wir haben
daher die Firma Günther & Tegetmeyer in
Braunschweig, aus deren Werkstatt schon einige
Exemplare des Apparates in wesentlich der
alten Anordnung hervorgegangen waren, zu
einer Neukonstruktion unter Berücksichtigung
der folgenden Verbesserungsvorschläge auf-
gefordert.
Zunächst bezeichneten wir es als erforderlich,
alle isolierenden Teile, soweit die Stabilität
dadurch nicht beeinträchtigt wird, aus Bernstein
zu verfertigen und das Elektroskop mit Spiegel-
skala*) zu versehen. Da ferner die Isolation"
1) J. Elster tt.H. Geitel.Wied. Ann. 88, S. 497, 1889.
2) F. Exner, Wiener Ber. 108, Abt. Ha, S. 371, 1899.
3) H. Mache, Ibid. 109, Abt IIa, 8.656, 1900.
4.) A. Gockel, Luftelektrischc Untersuchungen. CoUec-
tanea Kriburgensia. Neue Folge IV, Freiburg (Schweiz). 1902.
5) J. Elster u. H. Geitel, diese Zeitschrift 4, S. 137,
1902.
der Franklin sehen Tafel leicht versagt, so
wird man ohne Frage dem von Gockel') am
Instrumente angebrachten, aus zwei konzen-
trischen, durch Bernstein getrennten Metall-
cylindern bestehenden Luftkondensator bevor-
zugen. Femer erschien uns die Vermeidung
jeglicher äusseren Drahtverbindungen erforder-
lich, da diese bei der alten Form ihre Lage
gegen die festen Teile des Apparates nicht bei-
behielten und dadurch Kapazitätsänderungen
des geladenen Systemes verursachten. Schliess-
lich empfahlen wir, an dem Instrumente einen
Gradbogen anzubringen, der die Sonnenhöhe
bis auf etwa '/a Grad genau zu bestimmen ge-
stattet.
Den von uns gestellten Anforderungen ist
die genannte Firma bei dem Umbau des Instru-
mentes, in, wie wir glauben, durchaus zweck-
entsprechender Weise gerecht geworden. Fig. r
und 2 stellen dasselbe in seiner neuen Form,
in Vorder- und Seitenansicht, dar.
B ist das Exnersche Elektroskop mit
Spiegelskala .S', A' das um eine horizontale
durch den Halter // der Zinkkugel hindurch-
geführte Achse; ss drehbare Metallrohr, das die
Zinkkugel umschliesst. Es ruht auf dem U-
fbrmigen Halter T und trägt am oberen Ende
die abnehmbare Verschlusskappe K. Durch
die Kontakte M stellt ss die Verbindung der
Zinkkugel einerseits zum Elektroskop, anderer-
seits zu dem Gockelschen Kondensator C her;
diese Verbindung bleibt bestehen, wenn das
Rohr R in vertikaler Ebene bewegt wird. Die
Grundplatte G ist um den Zapfen I^ in horizon-
taler Ebene drehbar und mittels der im Drei-
fuss D angebrachten Stellschrauben genau hori-
zontal einstellbar; diese Einstellung wird kon-
trolliert mittels der Libelle L. Ist das Rohr R
mit Hilfe des Diopters öd' so gerichtet, dass
die Sonnenstrahlen axial einfallen, so giebt der
Index / an dem Gradbogen die Sonnenhöhe
auf etwa ' 2 Grad genau. Die Klemme e dient
zur Erdung des Elektroskopgehäuses, des
Rohres R und des äusseren Cylinders des Luft-
kondensators. F ist eine Milchglasplatte, durch
welche die Ablesung der Divergenz der Elek-
troskopblättchen erleichtert wird.
Das Instrument wird in folgender Weise ge-
handhabt:
Nachdem die Grundplatte horizontal gestellt
ist, wird der am Grunde von R angebrachte
Bajonettverschluss gelöst und R von dem
unteren Rohrende A 'abgehoben. Der Eisen-
stift, der die Zinkkugel /f trägt, ist in eine
konische Bohrung des Halters ff eingesetzt; B
und i sind Bernsteinisolationen. Man kann da-
her die Kugel mitsamt dem Stifte heraus-
nehmen und sie einen Augenblick in reines
l) A. Gockel, 1. c,
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240
Physikalische Zeitschrift. Jahrgang. No. 9.
Fig. I.
Fig. 2.
trocknes Quecksilber eintauchen. Nachdem
dies geschehen, wird sie mit trocknem Seiden-
papier fest abgerieben und ihr Stiel wieder in
die konische Bohrung von H eingesteckt. Die
Amalgamation muss man das erste Mal sowie
nach jeder längeren Pause in der Benutzung
des Apparats unter Zusatz von etwas ver-
dünnter Schwefelsäure bewirken, jeden Rest
von Säure durch sorgfältiges Spülen entfernen
und die getrocknete Kugel kräftig mit Seiden-
papier abreiben; später genügt es alsdann,
zu verfahren wie oben beschrieben. Man
bringt nun auch R wieder an seine Stelle und
stellt dies Rohr so ein, dass die Sonnen-
strahlen durch die Öffnung des Diopters ö
auf die Mitte des bei ö' angebrachten Scheib-
chens fallen. Dann ist die Rohrachse den
Sonnenstrahlen parallel gerichtet.
Nunmehr erteilt man durch Berührung mit
dem negativen Pole efner Trockensäule dem
Elektroskop und damit auch der Zinkkugel und
der inneren Belegung des Kondensators ein
Potential von To Volt und lässt sodann durch
Öffnen der Verschlu.sskappe K das Licht eine
gemessene Zeit von Sekunden auf die licht-
empfindliche Kugel entladend wirken. Hier-
durch sinkt das Anfangspotential V^ auf den
Wert V. Um den Betrag der gewöhnlichen.
nicht photoelektrischen Zerstreuung im Instru-
mente festzustellen, bringt man nunmehr das
Elektroskop durch erneute Berührung mit dem
negativen Pole der Trockensäule auf das Poten-
tial V^ und bestimmt den Abfall desselben in
genau der gleichen Zeit wie im ersten Tdl
der Messung, jedoch ohne dem Lichte Zutritt
zu gewähren. Sinkt hierdurch V^ auf V , so
ist die Intensität des einfallenden Lichtes (vgl.
S. 754 der an erster Stelle citierten Abhandlung;
gegeben durch:
y-'öt^^^-^^S
\
Hier bedeutet C die Kapazität des geladenen
Systemes und b eine von den Dimensionen und
der Oberflächenbeschaffenheit der lichtempfind-
lichen Fläche abhängige Grösse, die fiir ein
und denselben Apparat eine Konstante ist.
Setzt man der Bequemlichkeit wegen- -^100.
so giebt die Formel:
^ i(X) f, Fo , V^ I
den Wert für die Intensität des auf die Zink-
kugel photoelektrisch wirksamen Anteils der
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
241
Sonnen.strahlung, bezogen auf eine willkürliche
Einheit. Da das Mass relativ ist, so kann man
die natürlichen Logarithmen durch Briggesche
ersetzen.
Handelt es sich, wie z. B. bei niedrigem
Sonnenstande, um die Bestimmung so geringer
Lichtintensitäten, dass die Beobachtungszeit sehr
gross werden würde, so thut man besser, den
Kondensator abzuschalten. Da er auf einem
Schlitten verschiebbar ist, so kann dies mit
leichter Mühe geschehen. Natürlich geht hier-
durch die Kapazität C des geladenen Systemes
auf den kleineren Wert C\ zurück. Sind C und
<r, bekannt, so bietet die Reduktion der An-
gaben des Photometers, je nachdem es mit oder
ohne angeschalteten Kondensator verwandt wird,
keine Schwierigkeit. Im anderen Falle kann
der betreflfende Reduktionsfaktor leicht durch
eine Anzahl einschliessender Messungen ge-
funden werden, die man zu einer Tageszeit
vornimmt, in der sich die Sonnenhöhe und
dadurch auch J nur wenig ändert.
(Ringegaogen am 28. Februar 1904.)
Über den Einfluss der Temperatur auf die
elektrische Leitfähigkeit des Natriums.
Von Arciero Bernini.
I. Aus einer genauen Prüfung der bisher
gemachten Arbeiten über die elektrische Leit-
fähigkeit der reinen Metalle und über die
Veränderung derselben mit der Temperatur er-
giebtsichdieUnzulänglichkeitderUntersuchungen
über die Gruppe der Alkali- und Erdalkalimetalle.
Selbst Matthiessen '), der sich von allen Phy-
sikern am meisten mit diesem Gegenstand
beschäftigt hat^ musste die nicht vollkommene
Zuverlässigkeit seiner Resultate zugeben, sowohl
hinsichtlich des Leitvermögens, welches er an
Drähten studierte, die er durch Kompression
unter Petroleum erhalten hatte, als auch hin-
sichtlich der Veränderlichkeit der Leitfähigkeit
mit der Temperatur, welche er nur für Natrium
und für Kalium feststellte, nachdem er dieselben
in einer Wasserstoffatmosphäre in Glasröhren
geschmolzen hatte. Er hält die erhaltenen
Werte für das Leitvermögen für etwas zu klein,
weil das Metall, bevor es untersucht wurde,
unter dem Petroleum durch Berührung mit
anderen Dingen beeinflusst wurde, und auch
weil die guten Kontakte zwischen dem Metall
und den als Halter und Stromzufuhrungen
dienenden Stücken fehlten. Was die Änderung
der Leitfähigkeit mit der Temperatur angeht,
so sagt er, dass sich infolge der Kontraktion,
welche sowohl Natrium als auch Kalium bei
der Abkühlung erlitten, im Rohre Hohlräume
0 Pogir- Ann. 100, 1857; Ann. de Ch. et de Ph. 54,
1858: l'hil. Maga?.. (4), 13.
bildeten, welche den Querschnitt der Metallsäule
verkleinerten und sich zuweilen, besonders beim
Natrium, überden ganzen Querschnitt ausdehnten,
so dass sie die Bahn des elektrischen Stromes
unterbrachen. .
Man sieht also, wie zweifelhaft die von
Matthiessen angegebenen Zahlen noch bleiben,
sowohl für den spezifischen Widerstand als auch
für den Temperaturkoeffizienten, um so mehr,
wenn man beachtet, dass das Natrium und das
Kalium, mit denen er seine Versuche anstellte,
damals im Handel erhältliche Materialien waren,
und somit von ziemlich zweifelhafter Reinheit.
Mein Zweck ist nun, einen Beitrag zu liefern
zu einer genaueren und exakteren Bestimmung
der elektrischen Leitfähigkeit der beiden Alkali-
metalle und ihrer Temperaturkoeffizienten, indem
ich die Fehlerquellen der früheren Untersuch-
ungen zu vermeiden suche. Ich habe meine
Untersuchungen zunächst am Natrium begonnen,
welches mir von der Firma E. Merck in Darm-'
Stadt rein geliefert wurde.
I 2. Zur Messung der Widerstände bediente
I ich mich der Methode von W. Thomson, die
zu ähnlichem Zweck zuerst von De la Rive')
angewandt worden ist, und deren Vorzüge
gegenüber der Wheatstoneschen Methode —
besonders, wenn es sich, wie im vorliegenden
Falle, um sehr kleine Widerstände handelt —
bekannt sind. Als Rheokord benutzte ich einen
Konstantandraht; den Widerstand desselben
nahm ich als gleichmässig an und mass seinen
Wert für jedes mm nach der schon von Righi"^)
I angewandten und beschriebenen Methode.
Da ich nicht bezweckte, meine Untersuch-
I ungen bis zu sehr hohen Temperaturen auszu-
I dehnen, und da die Schmelztemperatur der zu
j untersuchenden Metalle 100" nicht überstieg, so
I konnte ich mit grossem Vorteil als Erwärmungs-
' apparat eine doppelwandiges Vaselinölbad an-
wenden. Dasselbe bestand aus zwei Becher-
gläsern, durch welche ich in jedem Augenblick
' das Metall und die Temperatur beobachten
I konnte, wie sie von einem gleichfalls in das
Bad eingetauchten Thermometer angegeben
I wurde.
3. Da ich die Metalle auch oberhalb ihrer
Schmelztemperatur untersuchen wollte, so musste
ich sie notwendigerweise der Untersuchung
in Glasröhren unterwerfen. Bei der grossen
Oxydationsfähigkeit dieser Metalle war es indessen
nicht leicht, dieselben so zu konstruieren, dass
sie allen Bedingungen genügten, welche mein
Zweck erforderte. Dies gelang mir erst nach
mehrfachen Versuchen und mit grosser Schwierig-
keit nach folgender Methode:
Ich nahm ein Glasrohr von etwa 2 cm
1 ij Compt. Rendus 67, 698, 1863.
I 2) Journ. de Phys. 1884: Rend. Acc. TJncei, 1884; Nuovo
I Cimentn, r88j.
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242
Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 9.
Durchmesser und zog dasselbe zu einem Ende
von etwa 3 oder 4 Zehntel mm Durchmesser
aus, wobei ich zwei Erweiterungen bestehen
Hess an zwei etwa ein Dezimeter voneinander
entfernten Stellen, wosfilbst ich zwei kurze
Platindrähte einschmolz, welche ihrerseits für
die Versuche an die Zuleitungsdrähte angelötet
wurden. Das eine Ende der Röhre bog ich
darauf rechtwinklig um, das andere bog ich in
U-Form und verband es mit einem Rohre von
ziemlich grossem Durchmesser, in der Weise,
wie es aus der Figur ersichtlich ist.
V
u
rt-y
\J
Das Rohr wurde dann sorgfältig mit Salpeter-
säure, mit Pottasche und Alkohol, und mit
destilliertem Wasser gewaschen, darauf im
trockenen Luftstrom getrocknet und dann zur
bequemeren Handhabung auf einem hölzernen
Brettchen 5 montiert, auf dem auch das Thermo-
meter befestigt wurde.
Um es mit dem Metall zu füllen, welches
ich untersuchen wollte, verfuhr ich folgender-
niassen :
Ich führte das Rohr in das Bad ein und er-
hitzte es bis zu einer Temperatur oberhalb des
Schmelzpunktes des Metalles; dabei Hess ich
vom Ende t aus durch das Rohr einen Strom
von Wasserstoff gehen, das mit Schwefelsäure
getrocknet war und aus einem Gasometer kam.
Darauf befreite ich ein Stück Metall, soweit
es mir möglich war, vom Oxj'd und führte es
durch A in das Rohr ein, worauf ich dasselbe
sofort durch Aufsetzen des Gummistopfens
wieder verschloss. Das Metall sank nun nach
B hinab und schmolz alsbald. Durch geeignetes
Neigen des Rohres erreichte ich nun, dass der
grösste Teil der oxydierten Oberfläche an der
Wand haften blieb, während der reine und
glänzende Teil in das Kapiliarrohr eintrat.
Darauf Hess ich durch gelindes .Saugen am
Ende // und den entsprechenden bei f vom
Wasserstoff ausgeübten Druck das Metall bis
über das zwischen den beiden Platinelektroden
eingeschlossene Rohrstück aufsteigen.
Längs dieses Stückes zeigten sich, je nach-
dem ich abkühlte, Hohlräume von verschiedenen
Dimensionen, von denen einige sich auf etwa
ein Zehntel des Röhrenquerschnitts erstreckten,
und die ich beim Natrium niemals ganz be-
seitigen konnte. Es gelang mir jedoch, sie su-
wohl sehr selten als auch für das unbewaffnete
Auge unsichtbar zu machen durch schnelle .Ab-
kühlung nach Erhitzung bis über den Schmelz-
punkt, wie das auch Matthiessen gemacht
hat; dabei komprimierte ich gleichzeitig die
Metallmasse von der einen Seite durch den
Druck des Wasserstoffs, von der anderen durch
eine Pumpe.
Nach mehrmaliger Wiederholung dieser Ope-
ration waren die Hohlräume für das unbe-
waffnete Auge selbst bei o* nicht mehr sicht-
bar; trotzdem kann ihr Einfluss bei ganz tiefen
Temperaturen nicht vernachlässigt werden. Er
nimmt sicherUch mit wachsender Temperatur
ab; eine Gesetzmä.ssigkeit dafiir konnte ich je-
doch aus meinen Beobachtungen nicht her-
leiten.
4. Aus der Art und Weise, wie meine
Röhren konstruiert waren, ersieht man, da>>
ihr Durchmesser, man kann sagen in jedem
einzelnen Querschnitt, ein verschiedener war.
Für die Bestimmung des spezifischen Wider-
standes bringt das aber keine Folgen mit sich.
da ich in den gleichen Röhren zuerst den
Widerstand des Quecksilbers mass und dann
dessen Wert bei denjenigen Temperaturen be-
rechnete, bei denen ich den Widerstand de^
Metalles feststellte.
Statt jedoch als Temperaturkoeffizienten de»
Quecksilbers einen der von anderen Forscherr.
gegebenen Werte anzunehmen oder das Mittel
aus diesen, habe ich es fiir zweckmässig er-
achtet, über das Quecksilber unter den-
selben Bedingungen Versuche anzustellen, unter
denen die mit demselben zu vergleichenden
Metalle untersucht wurden. Ich habe deshalb
auch mit dem Quecksilber Versuche gemacht
und dabei für den Temperaturkoeffizienten die
in der folgenden Tabelle I unter ß aufgeführten
Werte erhalten.
Tabelle I.
o'i— 50"
50"— 100"
100" — 150"
0,000937
0,000995
0,00 [ 000
Dieser Werte bediente ich mich bei meinen
Rechnungen.
Ich bemerke, dass ich bei diesen Versuchen
sowie bei denen mit Natrium die Differenzen
in der Temperatur des Rheostaten wie in der
Temperatur der Umgebung ausser acht gelassen
habe, da dieselben niemals mehr als 9" be-
trugen. Die grösste Korrektion, die ich hier-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
243
für hätte anbringen müssen, war nämlich zu
vernachlässigen, da bekanntlich der Temperatur-
koeffizient des Konstantans sehr klein ist, näm-
lieh 0,0000255.
5. Es waren zwei Röhren vorhanden, mit
denen ich einige Versuchsreihen mit Natrium
unternahm. Die erste hatte mit Quecksilber
gefüllt bei o** einen Widerstand von 1,170901
Ohm. Die zweite war in dem zwischen den
Platinelektroden eingeschlossenen Stück etwas
länger und von etwas grösserem Durchmesser
als die erste; sie hatte (mit Quecksilber gefüllt
bei o") einen Widerstand von 1,218928 Ohm.
In dieser letzeren Röhre waren die Hohlräume,
die sich nach der Füllung mit Natrium und
langsamer Abkühlung zeigten, etwas grösser
als in der ersten. Das hängt von dem grösseren
Durchmesser ab, da infolge desselben die Adhäsion
zwischen Metall und Glas geringer ist. Doch
wurden durch das Verfahren zur Beseitigung
der Hohlräume dieselben auch hier mit einer
Vergrösserungslinse kaum bemerkbar. An einer
einzigen Stelle in der Erweiterung nahe der
Einschmelzstelle für die Stromzufuhrungen blieb
ein für das unbewaffnete Auge sichtbarer Hohl-
raum, dessen Einfluss aber sehr gering war
wegen des verhältnismässig grossen Quer-
schnitts, den im Vergleich dazu die Metallsäule
hatte.
Ich konnte experimentell feststellen, wie
allmählich, aber nur bis zu einer gewissen
Grenze, bei der Wiederholung der oben be-
schriebenen Operation die Leitfähigkeit zunimmt.
Um denEinfluss derselben deutlicher zumachen,
führe ich in den folgenden Tabellen (II und III)
die Resultate zweier Versuchsreihen an, die mit
der zweiten Röhre, und zwar die eine vor, die
andere nach der oben genannten Operation,
ausgeführt wurden. Die Werte in Ohm für
den Widerstand r sind stets korrigiert für den
Fehler, der von der Ausdehnung des Gefässes
infolge der Temperaturerhöhung herrührt; dabei
habe ich als linearen Ausdehnungskoeffizienten
den von Regnaul t angegebenen Mittelwert
zwischen o" und 350" angenommen, nämlich
0,0000 1044.
Tabelle II.
/
r
0
0,095208
»7
1 0,099621
25.3
0,100325
40
0,105003
67,9
' 0,109552
84
0,113960
97,1
Schmelzpunkt
100,1
0,152253
119,2
0,164928
I2S
0,169837
Tabelle
III.
1
r
0
0,0618893
•7.2
0,0651137
44
0,0729850
62
0,0760780
74.5
0,0809491
90
0,0865792
97.7
Schmelzpunkt
109
0,125987
117,2
0,132874
132
0,135584
zwischen den Resultaten zu zeigen, die ich er-
hielt, gleichviel, ob ich bei steigender oder bei
abnehmender Temperatur untersuchte, bringe
ich in den folgenden Tabellen (IV und V) zwei
weitere Versuchsreihen, die mit der Röhre (i)
angestellt wurden. Hier sind unter (> die Werte
des spezifischen Widerstandes bei den verschie-
denen Temperaturen angeführt.
Tabelle IV.
/
r
e
0
0,059562
0,050868
«5
0,0633850
0,053388
27
0,0667651
0,055627
69,1
0,0767283
0,061304
84
0,0804340
0,063394
95.7
0,0832943
0,064969
96,65
0,0839192
0,065418
97.3
^ 0,0841274
0,065505
97.7
Schmelzpunkt
98.5
0,1141004
0,088002
111
0,1201119
0,093045
125
0,1261905
Tabelle V.
0.095037
/
131"
r
0,1244789
0,093216
lOO
0,1164304
o,09Ö3')5
97.5
Er5tarrung<punkt
97
0,0845104
0.065744
79
0,0787257
0,002256
6«
0,0755648
0,060774
49,7
0,0717164
0,058105
14.2
0,0634043
0,053446
0
0,0597298
0,051011
Um ein besseres Bild vom Verlauf der Er-
scheinung zu geben und die Übereinstimmung
' Beobachtet man die Resultate der vorletzten
Tabelle (IV) für die Temperaturen in der Nähe
der Schmelztemperatur r, so sieht man, dass
auch in der Nachbarschaft dieser Temperatur
die Änderung der Leitfähigkeit denselben Ver-
lauf nimmt, wie für Temperaturen, die von x
weiter entfernt sind.
Würde man mit den aus jeder meiner Ver-
suchsreihen erhaltenen Werten die Erscheinung
graphisch darstellen und dabei als Abszissen
die Temperaturen und als Ordinaten die Wider-
stände nehmen, so würde sich zeigen, dass
innerhalb des von mir untersuchten Bereiches
die Widerstandskurven sowohl vor als nach
der Schmelztemperatur Gerade sind, und zwar
mit grösserer Neigung gegen die Abszissenachse
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244
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
für die ersteren als für die letzteren, und unter-
einander verbunden durch eine normale Strecke
längs der Temperatur t, bei welcher eine
äusserst schnelle Widerstandsänderung eintritt.
Ich stelle die Gesamtheit meiner Ergebnisse
in der folgenden Tabelle (VI) auf. Hier ver- |
zeichne ich unter t die Temperaturen, unter
(>, c und ß bezw. die spezifischen Widerstände, ,
die Leitfähigkeiten und die Temperaturkoef- 1
fizienten, wie ich solche als Mittel aus den
befriedigend übereinstimmenden Mitteln für ,
jede Röhre erhalten habe, und endlich unter
»','
r.r
das Verhältnis der Widerstände bei der
Änderung des Aggregatzustandes.
Tabelle VI.
o
120
die plötzliche Widerstandsänderung eintrat,
welche von der Änderung des Aggregatzu-
standes herrührt. Weiss man doch, dass im
allgemeinen die reinen Metalle einen höheren
Schmelzpunkt haben, als wenn sie Verunreinij,'-
ungen enthalten. Die Schmelztemperaturen de^
Natriump, wie sie von den verschiedenen For-
schern angegeben sind, sind in der folgenden
Tabelle VIII in Centigraden aufgestellt:
Tabelle VIII.
t ff t c t . ß r^rlr,,
o 0,050407 o I 19,84 0—97,3 0.004386 I
120 0,093062 120; 10,74 97,5—120 : 0,003328 (''■>•''
6. Da Matthiessen seine Resultate in der
Weise dargestellt hat, dass er als 100 die Leit- ,
fähigkeit des Silbers bei o" nahm, so muss ich
sie, um sie mit meinen Ergebnissen zu ver- [
gleichen, auf Quecksilber beziehen, dessen
Widerstand bei o" als i genommen. Da nun 1
56,252 die Leitfähigkeit des Silbers ist, be- ,
zogen auf die des Quecksilbers bei 0° als Ein- •
heit, so ist es klar, dass wenn A' die Leitfähig- '
keit des Natriums ist, bezogen auf die des ,
Silbers als 100, sie, auf die des Silbers als i
e6 2'! 2 I
56,252 bezogen, betragen wird: ^—^—^ X. 1
Auf diese Weise habe ich aus den von '
Matthiessen gegebenen Formeln seine Resul- '
täte berechnet, die ich in der folgenden Tabelle 1
(VII) aufführe, und die sich in Übereinstimmung ,
befinden mit denjenigen, die sich auch in den ;
Tabellen von Landolt und Börnstein finden, j
Tabelle VII. '
0,054644 J 0| 18,341 0-95,410,003601 |]\ -•
0,120438 '|I20! 8,303 '96,1— 120 [ 0,003088 ,1/ '35°
Wie man sieht, weichen meine Werte hier-
von wenig ab; sie müssen aber als zuverlässiger
gelten wegen der grösseren Werte für die Leit-
fähigkeit, sowohl zwischen o" und der Schmelz-
temperatur r als auch für höhere Temperaturen,
sofern diese Unterschiede zeigen, dass bei mir
Fehlerquellen vermieden worden sind, wie die
wenig genaue Methode zur Bestimmung, die
Hohlräume, welche ich zum guten Teil habe
beseitigen können, und endlich die geringe
Reinheit des Metalls.
Schon der letzte Punkt allein erklärt uns
die Verschiedenheit der Temperatur, bei welcher
Gay Lussac und Thenard (181 1)
Itunsen (1863)
Vicentini und Omodci (1888)
90
9S.6
97.6
Der aus meinen Beobachtungen sich er-
gebende Wert ist 97,633, also nahezu zusammen-
fallend mit dem neuesten und daher zuver-
lässigsten Wert, wie ihn Vicentini und Oraodei
angegeben haben.
Höchstwahrscheinlich könnte man mit Vor-
teil dieses System anwenden zu einer Schmelz-
punktsbestimmung verschiedener Metalle auf
indirektem Wege.
Ich stelle, da es von Nutzen sein kann, eine
Tabelle auf für die Werte des Widerstandes
von Natrium zwischen o" und 130", von 10 zv
10 Graden und zugleich für die Werte de>
Widerstandes von Quecksilber, für beide Metalle
als Einheit ihren Widerstand bei o** genommen.
Aus den Werten dieser Tabelle sowie aus den
Kurven, die sich damit konstruieren lassen,
kann man leicht den Wert des spezifischen
Widerstandes berechnen für irgendeine Tempe-
ratur zwischen den Grenzen, innerhalb derer
sich meine Untersuchungen erstreckten:
Tabelle IX.
Na
Hg
0
r,ooooo !
xfxiooa
10
1,04276 1
1.00927
20
1,0855*
1,01854
30
1,12728
1,02781
40
1,17104
1,03708
SO
1,21380
1,04635
60
1,25656
1,05630
70
1,29932 1
1,06615
80
1,34208 1
1,07620
90
1,38484 ■
1,08615
t.
1.41477
T/
1,89378
100
1,90886
1,09610
HO
1,96217
1,10761
120
2,03183
1,118022
130
2,0785s
1,129983
7. Wie man sieht, gelangt man zunächst zu
folgenden Schlüssen:
1. Das Natrium zählt zu den besten Leitern
der Elektrizität.
2. Seine Leitfähigkeit nimmt mit wachsender
Temperatur ab, und zwar kann man sagen,
innerhalb des von mir untersuchten Bereichs
mit dieser proportional.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
245
3. Der Temperaturkoeffizient ist, wie der Ver-
lauf der Kurven zeigen würde, grösser für
den flüssigen Aggregatzustand als für den
festen.
Die in den Tabellen VI und VII gegebenen
Werte für die Temperaturkoeffizienten,
drücken jedoch die Unterschiede im um-
gekehrten Sinne aus, weil jenseits der Tempe-
ratur T bei der Bestimmung der Wider-
stände auf den Widerstand ^i Bezug ge-
nommen ist, statt auf den Widerstand
bei o*.
4. Die Änderung des Widerstandes bei der
Änderung des Aggregatzustandes (97", 633
tritt mit einem plötzlichen Sprunge ein, und
zwar im Verhältnis i : 1,337.
Ich werde in kurzer Zeit die Ergebnisse der
gegenwärtig im Gange befindlichen Untersuch-
ungen über das Kalium anfuhren.
Physikalisches Institut der Universität Bologna,
3. Juli 1903.
(Aus dem Italienischen übersetzt von Max Ikle.)
(Kingegangfen 13, Februar 1904.)
widerstandslos annimmt, was praktisch immer
erlaubt ist.
Dr. Zenneck') hat daraufhingewiesen, dass
kein prinzipieller Unterschied zwischen den bei-
den Schaltungsarten besteht. In den nach-
stehenden Zeilen findet sich diese Behauptung
für eine beliebige Koppelung bestätigt. Zweck
der folgenden Zeilen ist die Ableitung der
Gleichungen für einen beliebig gekoppelten
Sender, wobei die Dämpfung als klein ange-
nommen werden soll; wir nehmen also an, dass
I sämtliche Widerstände einen Faktor k enthal-
ten, der klein gegen i ist und dessen höhere
Potenzen vernachlässigt werden können.
Wir untersuchen eine nicht lose Kop-
pelung. "O
Es gelten dann folgende Sätze: Die Schwing-
ungsdauer und die Amplituden hängen nicht
von der ersten Potenz von k ab; können also
berechnet werden, indem man k=o setzt.')
Zunächst sei die in der Fig. i skizzierte An-
ordnung untersucht.
Zur Theorie des Braunschen Senders.
Von L. Mandelstam.
Die Theorie des Braunschen Senders, d. i.
die Theorie von zwei gekoppelten elektrischen
Systemen, ist wiederholt in Angriff genommen
worden.
Herr Prof. Braun') hat theoretisch den Fall
der sogen, direkten Schaltung untersucht, wobei
die Voraussetzung gemacht wurde, dass auf
dem Sendedraht sich eine Welle von der Pe-
riode des geschlossenen Kreises ausbildet Das
trifft zu in dem speziellen Fall einer sehr losen
Koppelung. Seibt*) untersuchte die direkte
Schaltung ohne Rücksicht auf die Dämpfung.
Die beiden genannten Arbeiten berücksichtigen
den Umstand, dass das sekundäre System ein
offenes ist. Die Untersuchung von Wien') be-
zieht sich auf die induktive Erregung. Wien
rechnet mit zwei geschlossenen Kreisen oder
also mit einem System von zwei Freiheitsgraden.
Sowohl Seibt wie Wien finden einen Unter-
schied zwischen der direkten und induktiven
Koppelung. Nimmt man aber bei der direkten
Schaltung das sekundäre System als ge-
schlossen an, so kommt man auf dieselben
Gleichungen wie bei induktiver, falls man nur
das gemeinsame Stück der beiden Kreise als
1) F. Braun, Ann. d. Phys. 8, 208 ff., 1902.
2) G. Seibt, E. T. Z. 88, 315 ff., 190a.
3) M. Wien, Ann. d. Pliys. 8, 1902.
7»
- /» — ^
7n-1
-WWW— T
- Jl -^
Fig. I.
Es bedeuten c resp. p die untereinander
gleichen Kapazitäten resp. Selbstinduktions-
spulen, u — Strom in der z — ten Spule.
Wir stellen für jeden der ;«-Kreise bekannte
Gleichungen auf und erhalten:
2t, , ö'^i, u
— + - +/ :^.2 - = 0
c c ö/' c
tz-, .21=, i%
.'=+•=,
(I)
Im—t , Im , 6 l„
Es sei
iz=Psmsßcosnt (i)
Der Wert von t» aus (i) genügt sämtlichen
Gleichungen I bis zur letzten*), falls ß die
Gleichung (2) befriedigt.
cosß=l-—^ - • • • • • (2)
2
Um auch der letzten Gleichung I Genüge zu
leisten, muss noch die Beziehung (3) bestehen:
(•f=I, 2, 3 )
i) J. Zenneck, diese Zeitschr. 4, 656 ff., 1903.
2) Ober die lose Koppelung, vergl. J. Zenneck, I.e.
3) H. V. Helmholtz, Vorlesungen über theoretische
Physik 8, 41 ff.
4) Vgl. Lord Rayleigh, Theory of Sound 1, 173.
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246
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
1
Aus (2) und (3) erhalten wir für « den Wert
2S+ I
Ä =
Yßc
stn -, - T .X-
2(2 w + i)
(4)
Durchläuft s alle natürlichen Zahlen von
o bis m — I, so bekommen wir m Schwingun-
gen, welche den m Freiheitsgraden entsprechen;
für s = m sind sämtliche /=o; dies giebt also
keine neue Schwingungszahl ; für j > m wieder-
holen sich die Werte von «.
Führen wir statt c und / die gesamte Ka-
pazität C resp. Selbstinduktion /*des Systems,
definiert durch C= an P=pm, ein, so lässt sich
n schreiben:
2m . 2s-\- i , .
ii = —f stn-, : .jr • . (4a)
Yl^C 2(2;«+!) '^
1. Es sei die ganze Kapazität C und die
ganze Selbstinduktion zu einem einzigen Kreis
verbunden; wir haben dann in (4a) m^=i zu
setzen und erhalten «= >. .
Yl'C
2. Die Selbstinduktion und Kapazität seien
kontinuierlich und gleichmässig z. B. über einen
Draht verteilt oder m = '^.
3t
Aus (4a) folgt dann « = - ~'f — '
Bei einem beliebigen m ergiebt sich die
Grundschwingung aus (4a) zu
2YPC
47/1
Jt \
Stil
n 4111 + 2 '
F.=
= 2-
smßl2cos(2+ %)ß
Der eingeklammerte Bruch ist sclion für
m= 10 nur um wenige Prozente von i verschie-
den; d. h. eine Anordnung, welche aus 10 ge-
schlossenen Kreisen besteht, ersetzt in Bezug
auf die Grundschwingung ein offenes System
von derselben Selbstinduktion und Kapazität.
Nach (i) und (3) ist
(2s -\- i)jt
iz= stnz . cosnt;
2in + I
die Stromstärken nehmen also nach dem Sinus-
gesetz vom Punkte o (Erdungspunkt) ab. Für
• i. 1 • J^(2J + i) , ,.
;«=x- ist also tr=«« , Jt cosnt; x die
2/
Entfernung vom Erdungspunkt, / die Länge des
Drahtes. Die Spannung Vz an einem Konden-
sator z ist gleich
ein einziges geschlossenes von derselben ge-
samten Kapazität und Selbstinduktion, so be-
rechnet sich die Schwingungszahl desselben um
ca. 50 Proz. kleiner wie diejenige des offenen.
Wir gehen nunmehr zur Betrachtung von
zwei gekoppelten Systemen über, von denen
das primäre geschlossen, das sekundäre offen
ist (Fig. 2).
e:
i
^
^1 n
^.-
; I
cn cn cn
für die Gnindschwingung ist demnach am freien
Ende (:;=i) Spannungsmaximum.
Aus dem oben Abgeleiteten folgt, dass eine
in Fig. I skizzierte Schaltung von m geschlos-
senen Kreisen bei genügend grossem vi sowohl
in Bezug auf die Schwingungsdauer, wie auf
die Verteilung des Stromes und Spannung nahe-
zu einem Sendedraht gleichkommt.
Nimmt man aber statt des offenen Systems
Fig. 2.
Es bedeuten: c, /> Kapazität resp. Selbst-
induktionskoeffizient von jedem geschlossenen
Kreise i, 2, 3 . . . .
Li, Ci Selbstinduktion resp. Kapazität vom
primären Kreise.
L2 Selbstinduktionskoeffizient der sekun-
dären Spule.
M wechselseitiger Induktionskoeffizient.
(;// + i)/, (m + i)c Selbstinduktion resp. Ka-
pazität des rechten Ansatzes.
(j+ i)/>, {s+ i)c Selbstinduktion resp. Ka-
pazität des linken Ansatzes.
Vür die rechten Kreise vom i-ten bis
(w — I )-ten, desgleichen für die (s — 1 ) linken
erhalten wir die Gleichungen I. Dieselben sind
befriedigend, wenn
rechts t~ = J*„ sin z ß cos nt y cosß^ i — ' t n-J'<
links tz = Pt sin zß cos nt / Pm, P, beliebig.
Für die Kreise I, II, w, s erhalten wir fol-
gende Gleichungen
i)t'
L'l'^-'J +M-,
ö'yi , 2y, i. t„
6%n , 21
P ^., +
ö/-^
»^^
h'
+
c
2ls
Im-
C
tt-i
c
+
= 0
y-i
=0
=0
(11-
Wir wollen diese Gleichungen unter der
Voraussetzung lösen, dass in und s gross gegen
I sind.
Dann folgt zunächst aus (2) ß^=nYp(-
Wir setzen weiter Jy =A cos nt, Ji ^=BcosHt.
A\xs{l) i,n = Pm sin mß cosnt; 1, = Pt sin sß cosnt.
Die Gleichungen II genügen zur Bestimmung
von n und A, B. Pm und P,. Unter der Vor-
aussetzung m, s sehr gross, ergeben die zwei
letzten Gleichungen II
P =-- ^ ■ /> =
sinmß
und weiter
B
sin s ß
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
247
.'<
= =-r- a<''"S'f'P'
c c Sin ml?
cos II t-
V-
H B cotg m ß cos nt
= — = . a cossp - cosnt =
c c c sin SP c
v\
n B cotg s ß cos nt .
Setzen wir diese Werte in die beiden ersten
Gleichungen II, so erhalten wir
4c^~L.nY^n^B=o\ („^^
A Mn^ + (Z2 n^— f)B=o j
wo
/"= ny {ctgny pcm + ctgn ypcs) .
Lassen wir m und s ins cv; wachsen und
bezeichnen mit L und E die Selbstinduktion
resp. Kapazität pro Längeneinheit; mit /, /, die
I.ängen des rechten resp. linken Ansatzes, so ist
(-=ny j^M>tgnyLEl, + cotg n^ LEI) .
Für n erhalten wir aus II und III folgende
transzendente Gleichung
« ■• ( j/-^ - z, u) + u nf- ^ +'';!''= o (5)
Es sei
Die Gleichung (5) nimmt dann folgende Ge-
stalt an:
oder schliesslich, wenn man für f seinen Wert
einsetzt :
' ^ 1^1/1 sinnYLElsinnYLElu ,
Wir bezeichnen mit F («) und F^ («) die
linke resp. die rechte Seite der Gleichung 5 a.
^:o)=-
F
/'•(+^)= -^.
yc,L,
Der Verlauf von F («) ist für positive n
durchweg monoton
bei weiterem Wachsen von « wird F^ == — -x,
und wächst monoton bis
'^,1)-" <'>'■'•
de-s primären Kreises eine Schwingungszahl ent-
spricht, die kleiner ist als die doppelte Schwing-
ungszahl des Systems Sender-Symmetriedraht.
Ist die obige Bedingung erfüllt, so lassen sich
aus der Gleichung 5 a folgende qualitative
Schlüsse ziehen:
1. Im Intervall
Ylei
finden sich zwei reelle Wurzeln der Gleichung
5 a, welche den beiden Hauptschwingungen ent-
sprechen. ^
2. Eine von den Hauptschwingungen ist
tiefer, die andere höher, als die tiefste resp.
die höhere der Eigenschwingungen der beiden
Systeme.
3. Wird die Funktion F^ («) durch eine an-
dere F^ («) ersetzt, welche die Eigenschaft hat:
für jeden Wert von «, im übrigen aber den-
selben monotonen Verlauf hat, so wird auch
die Differenz der Schwingungszahlen der beiden
Hauptschwingfimgen grösser resp. kleiner.
Aus der letzten Bemerkung geht hervor:
Man kann zum selben qualitativen Resultat
kommen, welches man durch Veränderung der
Koppelung erhält auch dadurch, dass man ce-
teris paribus den Sendedraht in verschiedenen
Stellen erregt und zwar entspricht der festesten
Koppelung der Fall der symmetrischen Erregung,
denn die Funktion F^ («) für jedes n hat für
/=/i den grössten Wert, nämlich:
/•■,(«)■
iM\„„vi.-Ei.
Es sei vorausgesetzt, dass
VcV/^i y LEI
Diese Bedingung bedeutet z. B. bei symme-
trischer Erregung, dass der Eigenschwingung
wobei / + /) konstant gehalten wird.
Für diesen speziellen Fall lautet die Gleich-
ung Sa
Ist der Sendedraht geerdet, so bekommt
man aus den Gleichungen II zur Bestimmung
von n
; -C,n^^'^ ^ tgnV llEl})
l^\n 1j\ ' J-
Die Erdung ist also beim Braun sehen Sen-
der, dem Anlegen eines Symmetriedrahtes nicht
gleichwertig, entspricht vielmehr einer festeren
Koppelung.
Die Verteilung des Stromes längs beiden
Drähten erhält man aus (i)
_Bsinn'y I-^_
ix " " r- -
sinriy LEl^
links
—pr--^ — cosnt
i) Vgl. G. Seibt, L c.
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248
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
Bsitni^ LE*
ix = — -r-- — (osnt.
sinny LEI
rechts
wobei die Entfernung beide Male vom freien
Ende gezählt wird.
Direkte Schaltung.
Stellt man für die direkte Schaltung die !
Differentialgleichungen auf, so ist folgendes klar.
(In Fig. 3 ist der allgemeine Fall schematisch
dargestellt.) Die Gleichungen, welche sich auf
/v>AA/vyv
Fig. 3-
die Ansätze beziehen, bleiben dieselben. Die
Gleichungen II behalten ihre Form, wenn man
unter L^ die Selbstinduktion aßy versteht, Zj
die Selbstinduktion dßs und M die Selbstin-
duktion des gemeinschaftlichen Stückes von
Z, und L^. Damit ist die direkte Schaltung
auf die induktive zurückgeftihrt. Dies gilt streng
nur dann, wenn man von den Widerständen
absieht, was zur Berechnung von Schwingungs-
zahlen und Amplituden in erster Annäherung
nach dem oben Gesagten erlaubt ist.
Die direkte Schaltung ist insofern als spe-
zieller Fall der induktiven aufzufassen, als bei
der ersten M< L^ ist.
Die direkte Schaltung besitzt den Vorteil,
dass, um denselben Koppelungsgrad zu erreichen,
man weniger Windungen in den Luftdraht ein-
schalten muss, als es bei der induktiven Er-
regung geschieht, da ja bei der letzteren der
Bedingung L\ Li = M'^ praktisch streng nicht
Genüge geleistet werden kann.
Es sei noch folgendes bemerkt:
Bei der Ableitung der Gleichungen II wurde
vorausgesetzt, dass der Strom in Z| und Li
quasi stationär ist. Bedenkt man nun, dass die
Spulen kleine Kapazität besitzen und, dass die
Spule Z2 bei den praktisch in Betracht kom-
menden Fällen in der Nähe des Strombauches
sich befindet, so scheint diese Voraussetzung
recht plausibel.
Die Gleichung 5 a hat unendlich viele reelle
Wurzeln, welche den Oberschwingungen ent-
sprechen. Praktisch kommen in Betracht nur
die beiden tiefsten, welche wir Hauptschwing-
ungen nannten.
Sind die Schwingungszahien aus der Gleich-
ung 5 a ermittelt, so lassen sich aus III die
Verhältnisse der Amplituden berechnen und
dann auch die zugehörigen Werte von
s{i = e'' sin )
in erster Näherung nach der Formel, weicht
für den allgemeinen Fall lautet
__I_K^,,y4|2 +^12^1^1+ . . . ')
2/,, ^2_j.2/,j^,/?,+ . . .
Gehen wir zum praktischen Fall eine.? ge-
erdeten Sendedrahtes über und bezeichnen mit i
Tt'i den Widerstand des primären Kreises, '
IV2 den Widerstand des Drahtes pro Längen-
einheit !
und vernachlässigen den Widerstand von i$Ö '.
(Fig- 3) ""d von der Spule Zj, so gelangen
wir zur Formel:
a/, ^2-f- "^^^{/sinY LEnxdi^ ■ B"^
- \L,A^+2MAB+LiB-^'ji^rsinYLE-n-xdx) -ir-
wobei unter w^ der „wirksame Widerstand"
zu verstehen ist.*) Die Werte für „ sind aus
H
III zu entnehmen.
1) Ronth, Dynamik 2, 242.
2) M. Wien, 1. c. 698
Strassburg, 4. Februar 1904, Physikalisches
Institut der Universität.
(Eingegangen J. Februar 1904.)
Die elektrische Strömung in Flammen zwischen
nahen Elektroden.
Von F. L. Tufts und J. Stark.
§ I. Beobachtungen mit reinen Platin-
elektroden. In den nachstehenden Versuchen
wurden zwei Elektrodenformen verwendet, erstens
zwei parallele dünne Platinbleche, zweitens zwei
0,4 mm dicke, 4 cm lange Platindrähte, die
mit ihren Enden einander so gegenüber gestellt
waren, dass der eine in der Verlängerung des
anderen lag. Als Flamme wurde für die Draht-
elektroden in einer Reihe von Versuchen der
gewöhnliche Rundbrenner verwendet. Die
meisten Beobachtungen wurden dagegen an
I einer Flachflamme angestellt, diese brannte aus
' einem 0,7 mm weiten, 4 cm langen Schnitt. Sie
] wurde für die Plattenelektroden ausschliessUch
I angewendet; deren Fläche war grösser als die
Breitseite der Flamme; diese wurde also in
ihrer ganzen Ausdehnung zwischen die parallelen
Elektroden gefasst. Auch für die Beobachtungen
mit den Drahtelektroden diente zumeist die
Flachflamme; hierbei wurden die Drähte in die
Flamme parallel zum Schnitt gebracht, so dass
sie auf einer Länge von einigen Centimetern
auf die gleiche hohe Temperatur der Weissglut
kamen. Dank dieser hohen Temperatur und
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang No. 9.
249
der Konstanz derselben in der Flachflamme
erwies sich diese als geeigneter denn die Rund-
rlamme. Zur Speisung der Flamme wurde Luft
verwendet, die durch einen Zerstäuber ging;
so konnte entweder reines Wasser oder .auch
Salz in die Flamme geleitet werden. Der kleinste
Abstand der Elektroden, speziell der Draht-
clektroden, wurde mit einem Komparator be-
stimmt.
In Fig. I sind typische Kurven dargestellt
für die Beziehung zwischen Elektrodenspannung
und Stromstärke in Flammen zwischen nahen
Elektroden; die Stromstärke ist von Kurve zu
Kurve in willkürlichem Mass gegeben. Fig. 2
'^iebt J'^Z-Kurven für reine Drahtelektroden und
zwar für die reine und für die salzhaltige Bunsen-
tlamme. Fig. 3 giebt [^«-Kurven für die reine
Bunsenflamme für den Fall, dass die Draht-
clektroden im heissesten Teil der flachen Bunsen-
tlamme sich befanden, und für den Fall, dass
sie in der oberen weniger heissen Partie der
Flamme sich befanden bei einem Abstand von
0,25 mm. Die mitgeteilten Kurven sind nur
Proben aus einer grossen Anzahl von Mes-
sungen. Aus diesen haben sich folgende Re-
sultate ergeben.
Erstens. Bei einem Elektrodenabstand
^Tösser als etwa 2 mm zeigen die J^/-Kurven
für die reine oder salzhaltige Bunsenflamme und
reine Platinelektroden den bekannten nahezu
geradlinigen Verlauf bis zu 250 Volt Elektroden-
spannung. Mit wachsender Elektrodenspannung
nimmt die Stromstärke erst schnell, dann lang-
samer zu, und für grössere Werte derselben
ist di'dV^const., es ist die Stromstärke eine
lineare Funktion der Elektrodenspannung (Fig. i,
Kurve 1).
Zweitens. Für kleinere Elektrodenabstände
zeigen die F,z-Kurven auch noch den gleichen
Fig. 2.
Charakter, wenn gut leitender Salzdampf (^Ä'C/y
in der Bunsenflamme vorhanden ist (F'ig. 2,
Kurve I) oder wenn die Elektroden eine nie-
drigere Temperatur als diejenige der Weissglut
besitzen (Fig. 3, Kurve I).
Drittens. P'ür Elektrodenabstände klei-
ner als I mm und für die reine Bunsen-
flamme zeigen bei hoher Temperatur der
reinen Platinelektroden die F,«-Kurven
nicht mehr in ihrer ganzen Ausdehnung
den nahezu geradlinigen Verlauf. Für
kleinere Werte der Elektrodenspannung
ist dies zwar noch der Fall, nach der an-
fänglichen Krümmung wächst die Strom-
stärke erst linear mit V^ der Differential-
quotient di'dV ist konstant; dann aber
wächst sie schneller und mit ihr dijdV;
die Kurve besitzt einen Wendepunkt
(Fig. I, Kurve II und III; Fig. 2, Kurve II;
Fig. 3, Kurve II).
§ 2. Sättigungsstrom und Ionisierung
durch Stoss in Flammen. Wie der eine
s-
♦■■
• 3-
XuTwJr in^ctroden-Jbstan/J Oßjamirij,
EumM _, „ luige/ührimni,.
so 100 tJti
J^lcIctrodeiLspannung in Volt.
Fig. I,
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250
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9,
O so 100, ISO soo
XZektroäensparaumg tn, Tölt.
Fig. 3-
von uns dargelegt hat'), ist in den bis jetzt
bekannt gewordenen Versuchen über die elek-
trische Strömung in Flammen zwischen ent-
fernten Elektroden noch kein totaler Sättigungs-
strom beobachtet worden, sondern nur partielle
Sättigung. Er schlug daher vor, nach einem
totalen Sättigungsstrom bei einem kleinen Elek-
trodenabstand zu suchen, bei welchem die ka-
thodische Ladungsschicht bis zur Anode reicht.
Wie die vorstehenden Messungen ergeben haben,
ist es auch bei kleinem Elektrodenabstand nicht
möglich, innerhalb einer Flamme totale Sät-
tigung herzustellen. Um dies zu bewirken,
müsste nämlich ein grosser Spannungsabfall im
Gase hergestellt werden; ehe aber ein genügend
grosser Wert desselben und damit totale Sät-
tigung erreicht ist, tritt eine neue Erscheinung
ein, die Schaffung neuer Ionen durch die elek-
trische Strömung selbst und hindert die Ge-
winnung totaler Sättigung, Als ein Haupt-
resultat der vorliegenden und der früheren
Untersuchung dürfen wir darum den Satz hin-
stellen: Es ist bei grossen und kleinen
Elektrodenabständen unmöglich, inner-
halb der reinen oder salzhaltigen Bunsen-
flamme den Zustand totaler Sättigung
der elektrischen Strömung herzustellen.
Nach der Theorie der Ionisierung durch
lonenstoss'*), die der eine von uns vertritt, und
nach den von ihm erhaltenen Resultaten der
Beobachtung kann ein positives oder negatives
Ion nur dann durch seinen Stoss ionisierend
wirken, wenn seine kinetische Energie oberhalb
eines bestimmten Schwellenwertes liegt oder
wenn das Ion ein Minimum von Spannungs-
differenz, seine„Ionisierungsspannung"frei durch-
laufen hat. Für die negativen Elektronionen
hat sich als ungefährer Wert der lonisierungs-
spannung für Stickstoflf 30 Volt ergeben; die
i) J. Stark, diese Zeitschr. 6, 83, 1904.
2) J. Stark, Ann. d. Phys. 7, 417, 190J; diese Zeit-
schrift 6, 51, 1904; Ber. d. d. Physik. Ges. 6, 104, 1904.
lonisierungsspannung der positiven Ionen ergab
sich nicht kleiner als der normale Kathoden&ll
des Glimmstromes und dieser beträgt für sauer-
stoffhaltige Gase an Platin nicht unter 300 Volt.
In den vorstehenden Versuchen wurde eine
Elektrodenspannung von 250 Volt nicht über-
schritten. Wenn also das Auftreten des Wende-
punktes in den F,/-Kurven für kleine Elektroden-
abstände auf einer Ionisierung durch den Stoss
von Ionen beruht, so können dies nicht posi-
tive Ionen, sondern nur negative Elektronionen
gewesen sein. Dass in den heissen Teilen der
Flamme die negativen Ionen in der That über-
wiegend negative Elektronen sind, ist von H. A.
Wilson, Stark und Lenard wahrscheinlich
gemacht worden.
Bei konstantem Spannungsabfall durchlaufen
die Ionen um so grössere SpannungsdifTerenzen
frei, gewinnen also eine um so grössere kine-
tische Energie, je grösser ihre freie Weglänge
ist. Diese wird für grosse Geschwindigkeiten
der Ionen in der Nähe der lonisierungsspannung
unabhängig von der mittleren Temperatur und
nur durch die Gasdichte bedingt (Ann. d. Phys.
8, 829, 1902). Nun beträgt der Schmelzpunkt
des Platins ungefähr 1800", die absolute Tem-
peratur der Flamme in der Nähe weissglühen-
den Platins also ungefähr 2000". Die Gasdichte
bei dieser Temperatur und 745 mm Druck ist
die gleiche wie bei Zimmertemperatur (300'^)
und 1 10 mm Druck.
Wir wollen berechnen, wie gross ungefähr
fiir diesen Druck das Spannungsgefälle in der
positiven Lichtsäule des Glimmstromes sein
müsste; in dieser hat ja Ionisierung durch den
Stoss negativer Elektronionen statt. In Wasser-
stoff ist bei 8 mm Druck dieses Gefälle 117,
in Stickstoff 157 Volt/cm; unter Voraussetzung
angenäherter Proportionalität zwischen Druck
und Spannungsgefälle berechnen sich für 1 10 mm
Druck als Werte des Gefälles 1620 bezw. 2160
Volt/cm. Bei 0,5 mm Elektrodenabstand und
100 Volt Elektrodenspannung und räumlicher
Konstanz des Gefälles beträgt dessen Wert
2000 Volt/cm. Nun liegt in Flammen fast der
ganze Spannungsabfall in einer dünnen Gas-
schicht an der Kathodenoberfläche. Bei grösserer
Elektrodenspannung vermag darum unmittelbar
an der Kathodenoberfläche das Spannungsge-
fälle einen so grossen Wert zu erreichen, wie
er bei gleicher Gasdichte in der positiven Licht-
säule, also bei Ionisierung durch lonenstoss
vorhanden ist.
Nach dem Vorstehenden müssen wir erwar-
ten, dass an der Oberfläche einer weissglühen-
den Kathode in der hochtemperierten Bunsen-
flamme Ionisierung durch den Stoss negativer
Elektronionen erfolgt. Es sind zwei extreme
Fälle zu unterscheiden für die Art, in welcher
jene Erscheinung in der Erfahrung sidi kund thut.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
251
Erstens sei der Fall betrachtet, dass der Elek-
trodenabstand so klein sei, dass die kathodische
Ladungsschicht (Elektrizität in Gasen, S. 283)
bis zur Anode reicht, dass also eine Strecke der
Strombahn mit räumlich konstantem Spannungs-
gefälle nicht vorhanden sei. Durch die elek-
trische Konzentrationsänderung wird in der
kathodischen Ladungsschicht ein grosser Spann-
ungsabfall bedingt; die kathodische Ladungs-
schicht ist bei konstanter Elektrodenspannung
um so länger, je kleiner die Ionisation des
Gases ist. Unter den gemachten Voraussetz-
ungen wird die Stromstärke mit steigender
Elektrodenspannung erst schnell, dann immer
langsamer wachsen, die Vt-Karve wird mehr
und mehr nach der Richtung der f^Achse sich
biegen, sowie aber der Spannungsabfall in der
kathodischen Ladungsschicht gross geworden
ist und auf die freie Weglänge einiger negativer
Ionen deren lonisierungsspannung zu liegen
kommt, wird mehr und mehr die Abnahme der
lonenzahl durch die Konzentrationsänderung
kompensiert, di'.dV wird konstant und bei wei-
ter wachsender Elektrodenspannung beginnt es
sogar ebenfalls zu wachsen, da immer mehr
negative Ionen zur Ionisierung durch Stoss
kommen; a^/VF strebt dann nach Überschreitung
des Wendepunktes der t^./'-Kurve dem konstan-
ten Werte in der positiven Lichtsäule zu. Der
Wendepunkt und das Anwachsen von dildV
kann deswegen zustande kommen, weil die
Schicht, in welcher Ionisierung durch Stoss statt-
hat, von der Ordnung des Elektrodenabstandes
ist. Hiermit ist die Erklärung des Wendepunk-
tes der Kurven II und III in Fig. i und der
Kurven II in Fig. 2 und 3 gegeben.
Zweitens kann die Dicke der kathodischen
Ladungsschicht klein sein im Verhältnis zu dem
übrigen Elektrodenabstand, so bei grossem
Elektrodenabstand, in der reinen Bunsen-
flamme oder bei kleinem Abstand in einer
salzhaltigen Flamme mit grosser Ionisation.
In diesem Falle stellt sich in der kathodischen
Ladungsschicht bei hoher Temperatur genau
wieder, wie oben dargelegt wurde, Ionisierung
durch den Stoss negativer Elektronionen ein,
der Spannungsabfall in ihr kann nur bis zu
demjenigen der positiven Lichtsäule wachsen.
Und wenn dieser Wert bei wachsender Ioni-
sierung erreicht ist, wächst die Länge der ka-
thodischen Ladungsschicht und auch ihr Wider-
stand nicht mehr, sondern bleibt tür einen be-
trächtlichen Bereich der Elektrodenspannung
konstant. Und da die Krümmung der V,i-
Kurve durch das allmähliche Anwachsen des
kathodischen Widerstandes bedingt wird, so
muss auch ^a'</F konstant bleiben, die f']«- Kurve
muss geradlinig verlaufen, sowie die Ionisierung
durch lonenstoss an der Kathode beträchtlich
geworden ist. Der Wendepunkt kann deswegen
bei grossem Abstand nicht so deutlich sicht-
bar werden, weil die Veränderung des katho-
dischen Widerstandes im Verhältnis zu dem
Gesamtwiderstand kleiner ist als bei kleinem
Elektrodenabstand.
Warum bei niedrigerer Temperatur der
Kathode die Ionisierung und mit ihr der Wende-
punkt in der F,?.Kurve schwieriger in Erschei-
nung tritt als bei höherer, dürfte seinen Grund
darin haben, dass entsprechend der grösseren
Gasdichte und der ' kleineren Weglänge der
Ionen der Spannungsabfall grösser werden muss,
damit die negativen Elektronionen ihre loni-
sierungsspannung frei durchlaufen können (Fig. 3).
Von H. Starke ) und dem einen''') von uns
ist der Verlauf der f^r-Kurve für grössere Elek-
trodenabstände in folgender Weise erklärt wor-
den. In der unmittelbar an der Kathode liegen-
den Gasschicht ist totale Sättigung vorhanden,
dagegen nicht im übrigen Teil der Flamme;
aus diesem werden bei grösserer Elektroden-
spannung in die kathodische Sättigungsschicht
positive Ionen getrieben, so dass die Strom-
stärke weiter wachsen kann.
Nach den vorstehenden Versuchen und Dar-
legungen ist diese Erklärung nicht vollständig,
sie giebt überdies keinen Aufschluss über den
geradlinigen Teil der K,/.Kurve oder die Kon-
stanz des kathodischen Widerstandes. Totale
Sättigung kann nur in der unmittelbar an der
Kathode liegenden Schicht eintreten, deren
Spannungsabfall kleiner ist als die lonisierungs-
spannung der negativen Elektronionen. In
dem übrigen Teil der kathodischen Ladungs-
schicht tritt, bevor Sättigung erreicht wird,
Ionisierung durch lonenstoss ein. Eine voll-
ständige Theorie der elektrischen Leitung in
Flammen hat diese Erscheinung zu berücksich-
tigen.
H. Starke (a. a. O. S. 41) scheint eine
ähnliche Wirkung, wie sie hier angenommen
ist, im Sinne gehabt zu haben. Er schreibt
nämlich: „Ich nahm an, die lonenerzeugung
pro Zeiteinheit an einer Stelle hinge ab von
der Anzahl an dieser Stelle bereits vorhandener,
und zwar so, dass sie um so grösser wäre, je
weniger Ionen sich an der betreffenden Stelle
befinden. Dann würde die hauptsächlichste
lonenerzeugung in dem grossen Gefälle an der
Kathode vor sich gehen, der Strom im wesent-
lichen durch negative Ionen getragen werden,
indessen der Potentialverlauf durch die langsam
sich bewegenden und daher in grösserer Dichte
vorhandenen positiven Ionen bedingt sein."
Wir möchten an dieser Stelle ausdrücklich
bemerken, dass wir das Problem der elektrischen
Strömung in Flammen weder in experimenteller
1) H. Starke, Ber. d. D. Physik. Ges. 6, 33, 1904.
2) J. Stark, diese Zeitschr. 6, 83, 1904.
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•252
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
noch in theoretischer Hinsicht für erledigt halten.
Die Elektrochemie der Flammen dürfte einst einen
ähnlichenUnifang gewinnen wie dieEIektrochemie
der Lösungen. In dem Vorhandensein von frei
beweglichen elektrischen Elementarquanten, der
Ionen, stimmen beide Gebiete überein. Durch
das Auftreten negativer Elektronionen neben
Atomionen wird das theoretische Bild der
Flammen reicher. Analog den inneren elektro-
motorischen Kräften in Lösungen, herrührend von
Konzentrationsunterschieden oder von Unter-
schieden des Mediums, dürfen wir bei den
Flammen ebenfalls innere elektromotorische
Kräfte erwarten, jedenfalls infolge von Konzen-
trationsunterschieden, zumal hier die absolute
Temperatur sehr hoch ist; über diese inneren
elektromotorischen Kräfte in Flammen wissen
wir noch so gut wie gar nichts. Weiter tritt
uns bei Flammen bei grossem Spannungsgefälle
die Ionisierung durch lonenstoss entgegen.
Endlich muss die Spektralanalyse an der Elek-
tronik der Flammen ein hervorragendes Interesse
gewinnen, nachdem durch eine Untersuchung
des einen) von uns der Zusammenhang zwischen
Leuchten und Ionisation in Flammen experimentell
erwiesen ist. Bei dieser Mannigfaltigkeit zumeist
nochganzunerforschterelektrischerErscheinungen
in Flammen wäre es durchaus verfrüht, jetzt
schon eine detaillierte quantitative Theorie der
elektrischen Leitung in Flammen geben und an
die Ermittelung von Konstanten gehen zu
wollen. Wir betrachten unsere Untersuchungen
auf diesem Gebiete nur als vorläufige zum
Zweck einer Analyse des Erscheinungskomplexes.
Es kann sich vorderhand nicht um eine Theorie,
sondern nur. um klare experimentell gut be-
gründete theoretische Gesichtspunkte handeln
und die wichtigsten unter diesen dürften sein:
Volumenionisation und Vorhandensein
negativer Elektronionen.
§ 3. Versuche mit Calciumoxyd-Elek-
troden. Es scheint ausser der oben gegebe-
nen Erklärung des Auftretens eines Wende-
punktes in den f^/-Kurven für kleine Elektroden-
abstände noch eine andere möglich zu sein.
Durch J. J. Thomson^), O. W, Richardson^)
und A. Wehnelt^) weiss man, dass Metalle
und gewisse Metallverbindungen bei hoher Tem-
peratur negative Elektronen ausstrahlen. Der
eine von uns hat in einer lonentheorie ') des
Lichtbogens dargelegt, dass die Kathode unter
der Wirkung der sie treffenden positiven Ionen
höher temperiert und zur Ausstrahlung nega-
tiver Elektronionen veranlasst werden kann.
Man könnte nun eine ähnliche Wirkung auch
bei den obigen Versuchen mit reinen Platin-
elektroden vermuten und das Anwachsen von
dijdV hinter dem Wendepunkt zurückführen
auf eine Ausstrahlung negativer Elektronen
durch die Kathode unter der Wirkung der auf-
treffenden positiven Ionen. Bei einer reinen
Platinelektrode ist indes diese Erklärung kaum
richtig. Wie sich gezeigt hat, ist nämlich die
Ausstrahlung negativer Elektrizität durch reines
Platin eine sehr geringe. Und wäre die Er-
klärung für die reine Bunsenflamme zutreffend,
so müsste sich der Wendepunkt auch für eine
Kaliumflamme zeigen, da in dieser der Span-
nungsabfall und auch die Stromleistung an der
Kathode noch grösser ist als in der reinen
Flamme.
Nun aber kann man Elektroden verwenden,
welche in der That schon bei Rot- und Weiss-
glut in der Flamme reichlich negative Ionen
ausgeben. Entsprechend der BeobachtungW eh -
nelts, dass gewisse Metallverbindungen bei er-
höhter Temperatur negative Elektrizität aus-
strahlen, hat der eine ') von uns eine mit Cal-
ciumoxyd bedeckte Platinkathode mit Erfolg'
zur Verminderung des Spannungsabfalles an ihr
verwendet. Für eine Calciumoxydkathode war
darum für kleine Elektrodenabstände ein Wende-
punkt in der ^,<-Kurve zu erwarten, unabhängig
davon, ob Salzdampf in der Bunsenflamme vor-
handen war oder nicht. Diese Erwartung be-
stätigte sich denn auch vollkommen.
Die Fig. 4 zeigt den Unterschied in dem
Verhalten der reinen drahtformigen Platin- und
1) F. L. Tnfts, vetgl. eine demnächst erscheinende Mit-
teilung über den Zusammenhang zwischen der Helligkeit und
der Ionisation in Flammen.
2) }. J. Thomson, Phil. Mag. 48, 547, 1899.
3) O. W. Richardson, Phil. Trans. 801, 497, 1903.
4) A. Wehnelt, Erlanger Ber. ijo, 1903.
5) J. Stark, Ann. d. Phys. IS, 693, 1903.
Tis tio 2A
Elektrodaispannuntf in Volt.
Flg. 4.
einer Calciumoxydkathode bei dem gleichen
Elektrodenabstand 0,16 mm und einem sehr
grossen Vorschaltwiderstand. Damit beide Kur-
ven in derselben Figur vereinigt werden konn-
ten, sind die Ordinaten der Kurve II (Calcium-
oxydkathode) in einem 3000 mal kleineren Mass-
stab gezeichnet als diejenigen der Kurve I
(Platinkathode). Calciumoxyd auf der Anode
hat keinen Einfluss auf den Verlauf der Kurven.
i) F. L. Tufts, diese Zeitschr. 6, 76, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
253
Hg- 5 giebt mehrere f^,?-Kurven für eine
Calciumoxydkathode bei verschiedenen Elek-
trodenabstähden. Wie man sieht, rückt der
Wendepunkt der V,i-KarvcR nach um so klei-
neren Werten der Elektrodenspannung, je klei-
ner der Elektrodenabstand wird. Diese Ab-
hängigkeit erklärt sich daraus, dass mit wach-
sendem Elektrodenabstand ein immer grösserer
Bruchteil der Elektrodenspannung auf das Innere
der Flamme rückt, deren Widerstand ja jetzt
von der Ordnung des kathodischen Wider-
standes ist (vergl. Tufts a. a. O.). Eine um
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Fig- 5-
SO grössere Elektrodenspannung muss darum
angewendet werden, um wieder den früheren
Spannungsabfall und damit die Neuerzeugung
von Ionen an der Kathode herzustellen.
Beim Vergleich der F]/-Kurven mit Wende-
punkten für den Fall reiner Platin- und für den
Fall von Calciumoxydkathoden fällt auf, dass
in jenem Fall die Steigerung der Stromstärke
hinter dem Wendepunkt nur sehr langsam ein
Vielfaches ihres Wertes vor dem Wendepunkt
wird, während im zweiten Falle die Zunahme
sehr rasch erfolgt. Dies dürfte in folgender
Weise zu erklären sein. An Calciumoxyd-
kathoden hat man bei grossem Spannungsabfall
zwei Erscheinungen, erstens die Ionisierung des
Gases durch lonenstoss in einigem Abstand
von der Kathode wie bei reinen Platinelek-
troden, zweitens die Ausstrahlung negativer
Elektronen durch das Oxyd unter der Wirkung
auftreffender positiver Ionen. Indem beide
Wirkungen sich gegenseitig Ionen liefern (nega-
tive Elektronen für die Ionisierung, positive
Ionen für die Ausstrahlung), kann eine grosse
Steigerung in der Gesamtwirkung, der Erhöhung
der Stromstärke eintreten,
§ 4. Zündung des Lichtbogens an Me-
talloxyden.in Flammen.- Wie der eine von
uns in der von ihm gegebenen lonentheorie des
Lichtbogens dargelegt hat, besteht die Existenz-
.bedingung des Lichtbogens darin, dass die
Kathode unter der Wirkung auftrefifender posi-
tiver Ionen eine so hohe Temperatur annimmt,
dass eine intensive Ausstrahlung negativer Ionen
erfolgt. Weiter zeigte er (diese Zeitschr. 5,
81, 1904), dass der sekundäre Glimmstrom in
verdünnten Gasen an kleinen Metalloxydpar-
tikeln leicht durch Steigerung der Stromstärke
in einen Lichtbogen zu verwandeln ist. Nach
dem obigen Resultat, dass an einer Calcium-
oxydkathode in einer Flamme bei kleinem Elek-
trodenabstand durch Erhöhung der Elektroden-
spannung eine Ausstrahlung negativer Elek-
tronen unter der Wirkung auftrefifender positiver
Ionen erfolgt, war zu erwarten, dass auch in
diesem Falle die gemischt unselbständige Ström-
ung (sekundärer Glimmstrom) in einen Licht-
bogen sich verwandeln würde bei weiterer Zu-
nahme der Elektrodenspannung. Diese Erwar-
tung hat sich bestätigt.
Nach Überschreiten des Wendepunk-
tes in der i^,«-Kurve für Calciumoxyd-
elektroden steigt die Stromstärke sehr
rasch an, gleichzeitig beobachtet man
eine Zunahme der Glühintensität der Ka-
thode und plötzlich hat sich zwischen
den Elektroden ein Lichtbogen von
grosser Stromstärke hergestellt. Deren
Grösse hängt ab von dem Widerstand des
Stromkreises. Entsprechend dem Umstand, dass
der Lichtbogen eine Minimalspannung besitzt,
konnte er auch in dem vorliegenden Falle unter-
halb von etwa 50 Volt Elektrodenspannung
nicht erhalten werden.
Fig. 6 zeigt für verschiedene Elektroden-
abstände die Verwandlung der gemischt un-
selbständigen Strömung an Calciumoxydkatho-
100 ISO goo
f-Jlc/ctrornotorische. Kraft in, Volt..
fig. 6.
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254
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
den in einen schwachen Lichtbogen bei 5000
Ohm Vorschaltwiderstand. Die Verwandlung
in den Lichtbogen erfolgt bei einer um so
kleineren elektromotorischen Kraft, je kleiner
der Elektrodenabstand und der Vorschaltwider-
stand ist.
Göttingen, 5. Februar 1904.
(Eingegangen 7. Februar 1904.)
Über das Vorhandensein von Villaris kriti-
schem Punkt bei Nickel.
Von K. Honda und S. Shimizu.
Die Magnetisierung von Eisen wird durch
Spannung erhöht; sie erreicht ein Maximum
und nimmt dann bei noch weiterer Zunahme
der Spannung ab, und zwar nimmt die Magne-
tisierung schliesslich kleinere Werte als den
Anfangswert an. Auf der die Beziehung
zwischen Spannung und Magnetisierungsver-
änderung ausdrückenden Kurve heisst der
Punkt, bei dem die Veränderung gleich Null
wird, Villaris kritischer Punkt. A. Heyd-
w eiller') stellt auch bei Nickel das Vorhanden-
sein eines solchen Punktes in sehr schwachem
Felde fest, so dass der Unterschied zwischen
Eisen und Nickel mit Bezug auf den Einfluss
elastischer Spannung auf die Magnetisierung
nur ein quantitativer wäre. Nach der Heyd-
weillerschen Arbeit zu urteilen, ist jedoch
der Versuch nicht so einwandsfrei, dass in Be-
zug auf das Vorhandensein eines kritischen
Punktes kein Zweifel mehr bliebe. Aus diesem
Grunde wurde vorliegende Untersuchung unter-
nommen, bei der derselbe Versuch nach einer
anderen Methode wiederholt wird.
Wir experimentierten mit einem dicken
Nickelstab (Durchmesser gleich 1,038 cm, Länge
gleich 21,0 cm) und legten mit Hilfe eines
Hebels eine Spannung oder Kompression an,
die nicht grösser war, als 0,63 kg pro Quadrat-
millimeter.
Der Nickelstab war an beiden Enden fest
an 2 cm dicke und 10 cm lange Messingstäbe
gelötet. Der eine dieser Stäbe endigte in eine
Schraube, mit der das Versuchsstück an einen
kräftigen Halter befestigt war, und der andere
war mit einer Art Haken versehen, der dazu
diente, vermittels eines Hebels, dessen Arme
im Verhältnis von 9 : i standen, eine Spannung
oder Kompression anzulegen. Der verbundene
Stab war horizontal in magnetischer Ost -West-
Richtung eingestellt; die Magnetisierungsspule
(Länge gleich 30 cm und 4.?r« = 379,8) war
koaxial mit dem Stabe angebracht.
Die Magnetisierung wurde nach der balli-
i) Heydweiller, Wied. Aon. 6S, 462, 1894.
I stischen Methode gemessen. Die Sekundärspule
! zum Messen der Induktion war dabei im Inneren
der Magnetisierungsspule befestigt; sie war in
Serie mit einem Galvanometer von geringem
Widerstände angebracht, dessen Schwingungs-
periode ungefähr lO Sekunden betrug. Die
von dem Magnetisierungsfeld allein herrührende
Induktion wurde in gewohnter Weise kompen-
siert. Die Empfindlichkeit des Galvanometers
war derartig, dass eine Veränderung der Mag-
netisierungsintensität von einer Einheit einen
Ausschlag von 23 Teilstrichen auf der Skala
ergab.
Der Nickelstab, der horizontal und zu dem
magnetischen Meridian senkrecht angebracht
war, wurde durch das Erdfeld nicht longitudi-
nal beeinflusst, während hingegen eine schwache
Beeinflussung in transversaler Richtung statt-
fand. In dem Feldbereich, das bei vorliegen-
dem Versuche zur Untersuchung kam, stand
die Magnetisierung jedoch in fast linearer Be-
ziehung zu der Feldstärke, so dass das Vor-
handensein eines Feldes in transversaler Rich-
tung keinen Einfluss auf die Magnetisierung in
der Längsrichtung haben konnte.')
Bei der Magnetisierung in schwachem Felde
kann ein geringer Restm^netismus manchmal
einen erheblichen Einfluss ausüben. Die Ent-
magnetisierung wurde daher durch aufeinander
folgende Umkehrungen eines allmählich ab-
nehmenden Stromes sorgfaltig ausgeführt; um
einen etwa vorhandenen Restmagnetismus fest-
zustellen, wurde ein Magnetometer in möglich-
ster Nähe des einen Endes des Versuchsstückes
angebracht. Auf diese Weise waren wir im-
stande, einen Restmagnetismus von '/loo (C- G.
S.- Einheit) wahrzunehmen. Wenn die Ent-
magnetisierung sorgfaltig ausgefiihrt wurde,
zeigte das Magnetometer keine Spur von Mag-
netismus.
Wie Lord Rayleigh und andere gezeigt
haben, wird die Magnetisierung weichen Eisens
in schwachem Felde durch das Vorhandensein
des Zeiteffektes kompliziert. Dieser lässt sich
nach der ballistischen Methode nicht feststellen.
Wenn er beträchtlich ist, lässt sich daher die
ballistische Methode nicht mit Sicherheit ver-
wenden. Aus diesem Grunde war es nötig,
erst die Erscheinung beim Nickel zu unter-
suchen. Der Vorversuch in einer ähnlichen
Anordnung, wie sie Lord Rayleigh benutzt
hat, zeigte, dass der Zeiteffekt beim Nickel
kleiner war als i Prozent des Gesamtmagne-
tismus.
Die Beobachtung wurde in folgender Reihen-
folge vorgenommen: zuerst wurde die Kompen-
sation der Sekundärspule bewirkt; hierauf wurde
der zu untersuchende Nickelstab in der Magne-
I) K. Honda, Joutn. Sc. ColL^U, a«3, 1899.
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 9.
2S5
tisierungsspule angebracht und in deren Axial-
linie horizontal befestigt, wobei darauf geachtet
wurde, die Vorrichtung so einzustellen, dass
man beim Anlegen von Spannung oder Kom-
pression keine seitliche Verschiebung des Stabes
hervorrief. Nachdem hierauf die Entmagneti-
sierung in sorgfältiger Weise bewirkt worden
war, wurde die Beobachtung vorgenommen.
Wir massen die Magnetisierung unter kon-
stanter Spannung oder Kompression. Eine
Spannung verminderte stets die Magnetisierung,
während eine Kompression eine Erhöhung zur
Folge hatte. Der Betrag der Magnetisierungs-
veränderung war zur Spannung oder Kom-
pression fast proportional. Das kleinste Feld
(äusseres Feld-Entmagnetisierungskraft), das bei
vorliegenden Versuchen untersucht wurde, be-
trug 0,0 1 C. G. S.-Einheiten und die entspre-
chende Magnetisierungsstärke 0,08.
Die Wirkung einer Veränderung der Spann- ;
ung oder Kompression bei konstantem Felde 1
wurde hierauf untersucht. Wenn man zunächst
Spannung anlegt, so nimmt die Magnetisierung
zu, und ebenso nimmt sie wieder zu, wenn 1
man die Spannung nachlässt. Ein darauf fol- ,
gendes Anlegen von Spannung hat stets eine
Verminderung und üu- Aufheben eine Er-
höhung der Magnetisierung zur Folge. Die
Wirkung einer Kompression ist entgegengesetzt
zu der einer Spannung. Das erste Anlegen
einer Kompression hat eine Erhöhung und ihr
Aufheben eine Verminderung der Magneti-
sierung zur Folge, welche zur Kompression
fast proportional geht; darauf folgendes An-
legen und Aufheben hat bezw. eine Zunahme
und eine Abnahme der Magnetisierung zur
Folge. Die Magnetisierungsveränderung ist ;
bei Kompression für denselben Betrag elasti-
scher Wirkung stets etwas grösser als bei
Spannung.
Die Wirkung eines Kreisprozesses, bei dem
Spannungen und Kompressionen angelegt
wurden, wurde gleichfalls untersucht; das Er-
gebnis stand mit dem, was nach obigem Ver-
such zu erwarten war, durchaus im Einklang.
Wir untersuchten hierauf die Magnetisierung
bei konstanter Kompression; in diesem Falle
nahm die Kompression von o bis auf 0,551 kg
pro Quadratmillimeter zu, hierauf von 0,551 kg
bis auf — 0,559 (Spannung) ab, und wurde
schliesslich gleich Null. Das Ergebnis stand
in vollkommener Übereinstimmung mit obigen
Versuchen.
Wir untersuchten auch den Einfluss von
Spannung und Kompression auf die Magneti- |
sierung, nach dem man auf den Nickelstab i
geklopft hatte. Die Anfangswirkung einer ;
Spannung oder Kompression fehlte, wohingegen i
das allgemeine Ergebnis dasselbe wie in frü- '
heren Fällen war.
Diese Versuche wurden, was das Feld und
die elastische Wirkung anbelangt, unter den-
selben Bedingungen ausgeführt, unter denen
Heydweiller den Villarischen kritischen
Punkt beobachtete. Wir fanden jedoch bei
dem für unsere Versuche benutzten Nickel
nicht in allen F"ällen einen solchen Punkt.
Bei dem Heydweillerschen Versuch war
der Versuchsdraht 1,5 mm dick und 46 cm
lang. Das Verhältnis der Länge zum Durch-
messer war daher 1 5 mal so gross wie bei
unserem Stabe. Obwohl der Draht in einem
sorgfältig an ihm befestigten Glasrohr kompri-
miert wurde, hätte ein elastischer Zug in der
Höhe von 2,5 kg pro QuadratmilHmeter doch
eine permanente elastische Veränderung im
Draht hervorrufen müssen. Diese Veränderung
ist wahrscheinlich die Hauptursache der von
Heydweiller beobachteten Erscheinung,
und in diesem Falle würde die Erscheinung
nicht Villaris kritischem Punkt bei Eisen
entsprechen.
Tokyo, 5. Dezember 1903.
(Aus dem Englischen übersetzt von A. Graden wttz.)
(Eingegangen il. März 1904.)
Über Villaris kritischen Punkt beim Nickel.
(Entgegnung an die HerrenHondau. Shimizu.)
Von Adolf Hey dweiller.
In den Jahren 1893 und 1894 habe ich Ver-
suche mitgeteilt, aus denen die Existenz des
Villarischen kritischen Punktes beim Nickel
in schwachen Feldern und bei schwachen Zug-
kräften sich mit voller Sicherheit ergab.') Die
Herren Honda und Shimizu veröffentlichen
nun soeben eine kurze Mitteilung 2) von Ver-
suchen, bei denen sie diese Erscheinung nicht
haben finden können und bestreiten darin die
Richtigkeit meiner Beobachtungen. Das letztere
ist meines Erachtens unberechtigt. Gegenüber
einem sicheren positiven Befund hat ein unter
wesentlich verschiedenen Versuchsbedingungen
erhaltener negativer geringe Beweiskraft. Ihr
Versuch, meine Ergebnisse auf Verbiegungen
des Drahtes durch ausgeübte Druckkräfte zu
erklären, ist als unrichtig zurückzuweisen, da
das Phänomen auch ohne vorgängige Anwen-
dung solcher Druckkräfte auftritt, wie aus
meinen Mitteilungen deutlich hervorgeht. Und
nicht nur ich selbst habe die Vill arische
Wirkung beim Nickel mit zwei verschiedenen
Versuchsanordnungen in Würzburg und Strass-
burg oft wiederholt beobachtet, sondern auch
i) A. Heydweiller. Sitznngsber. d. phys.-med. Ges.
Würzburg, 11. März 1893; Phil. Mag. (5) 86, 469, 1893; Wied.
Ann. 6S, 462, 1894.
2} K. Honda und S. Shimizu, Tokyo Phys.-Math. Soc.
Reports 8, Nr. 7 ; diese Zeitschr. 5, 353, 1904.
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256
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 9.
Herr G.S.Meyer*) mit anderer Anordnung,
anderer Drahtsorte und ohne jede Anwendung
von Druckkräften; letzterer konnte auch die-
selbe Wirkung beim Kobalt feststellen. Der
Misserfolg der Herren Honda und Shimizu
muss also auf ungeeignete Versuchsbedingungen
zurückgeführt werden. Diese liegen meines
Erachtens in der Verwendung eines zu dicken
und kurzen Stabes (i :20 cm), bei dem die Quer-
magnetisierung durch den gesamten Erdmagne-
FRtlS bei horizontaler, ostwestlicher Lage des
Stabes verhältnismässig sehr gross war, und
l) G. S. Meyer, Dissertation Strassburg 1895, Wied.
Ann. 69, 134, 1896.
der sich nach meinen Erfahrungen durch blosse
Anwendung wechselnder Felder von abnehmen-
der Stärke nicht in denjenigen molekularmagne-
tischen Zustand bringen lässt, der die Vor-
bedingung für das Auftreten der Villarischen
Wirkung ist. Es entspricht dem auch, dass
die Verf. fiir die Magnetisierungszahl des Nickels
in schwächsten Feldern das Sechsfache des
Wertes finden, den ich selbst bei noch erheb-
lich grösseren Feldstärken neuerdings erhielt.'
i) A. Heydweiller, Boltzniann-Festsclirift, S. 9, 1904.
Münster i. W., Physik. Inst. d. Univ. März 1904.
(Eingegangen 15. März 1904.I
BESPRECHUNGEN.
F. W. Küster, Logarithmische Rechentafeln
für Chemiker. 4. neuberechnete und erweiterte
Auflage, gr. 8. 99 S. Leipzig, Veit & Co.
1904. Geb. M. 2, — .
Es gereicht dem Referenten zur besonderen
Freude, schon wieder von einer Auflage dieser
so äusserst praktischen und wertvollen Rechen-
tafeln berichten zu können. Man kann das Er-
scheinen einer neuen Auflage mit dem Verfasser
als ein erfreuliches Zeichen dafür ansehen, dass man
sich rasch dem angestrebten Ziele der Erreichung
einheitlicher Rechengrundlagen für die Qiemiker
und Physikochemiker aller Länder nähert.
Auch im Auslande finden die Küsterschen
Tafeln immer weitere Verbreitung. Prinzipielle
Veränderungen haben nicht stattgefunden, doch
sind einige Tabellen erweitert worden. Einer
Empfehlung des schon längst in vorteilhaftester
Weise bekannten Büchleins bedarf es nicht.
Emil Böse.
(Eingegangen 19. November 1903.)
Preisaufgaben.
Prof. Dr. J. H. van't Hoff hat das ihm zukommende
Redaktionshonorar ittr den Band 46 (Jubelband für W. Ost-
wald) der Zeitschrift für physikalische Chemie zur Stellung
folgender Preisaufgabe bestimmt: „Es soll die Litterator Ober
katalytische Erscheinungen in möglichster Vollständigkeit ge-
sammelt und systematisch geordnet werden." Die zur Be-
werbung bestimmten Arbeiten sind bis zum 30. Juni 1905
bei der Redaktion der Zeitschrift fUr physikalische Chemie,
I^ipzig, Linn^strasse 2, in der üblichen Form (mit dem Kenn-
wort und dem Namen des Verfassers in verschlossenem Um-
schlag) unter der Aufschrift „Zur Preisbewerbung" einzureichen.
Der Preis beIrSgt 1200 Mark und wird ganz oder geteilt ver-
geben werden. Preisrichter sind die Professoren Dr. ]. H.
van't Hoff, Dr. S. Arrhenius, Dr. W. Ostwald.
Die mathematisch-naturwissenschaftliche Sektion der FUrstl.
Jablonowskischen Gesellschaft in Leipzig hat für die Jahre
1904 — 1907 folgende Freisaufgaben gestellt:
I. Für das Jahr 1904: Kritische Erörterungen über die
bisherigen Versuche, die Vorginge bei der chemischen DitVc-
renzierung der Gesteinsmafjmen zu erklären, sowie weitere
Untersuchungen, welche geeignet sind, unter Berilcksichtigriy
der natürlichen Vorkommnisse die mannigfachen, auf diesem
Gebiete noch offen stehenden Fragen ihrer Lösung näher
zu führen.
2. Für das Jahr 1905: Eine kritische Untersuchung übe;
die Ursachen, die Mechanik und die Bedeutung der Plasma-
Strömung in den Pflanzenzellen.
3. Für das Jahr igo6i Eine Untersuchnng der den Ber-
nouUi sehen Zahlen analogen Zahlen, namentlich im Gebiete
der elliptischen Funktionen, welche die komplexe Multiili-
kation zulassen.
4. Für das Jahr 1907: Eingehende und einwandfreie ex-
perimentelle Untersuchungen, die einen wesentlichen lieilng
zur Feststellung der Gesetze der lichtelektrischen Strome
liefern.
Der Jahresbericht, der ausführlichere Mitteilungen Über
die gestellten Preisaufgaben enthält, ist durch den SeVretü
der Gesellschaft, Geh. Hofrat Prof. Dr. Wilhelm Scheibner
in Leipzig, Schletterstrasse 8, zu beziehen.
Der Preis fllr jede gekrönte Abhandlung beträgt 1000 Mirk.
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der
Redaktion von eintretenden Änderungen mttgltchst bald
Mitteilung zu machen.)
Es habilitierte sich: Dr. Felix Einer fiir Meteorologie
an der Universität Wien. Dr. E. Fischer l^r Mathematik
an der technischen Hochschule zu Brunn, Dr. Max Bres-
l,auer fUr Maschineningenieurwesen an der technischen Hoch-
schule Berlin.
Es wurde berufen: zum Ordinarius für SchifTbaukunde in
Danzig Oberingenieur Johann Schütte aus Bremerhafen.
Zum Ordinarius für Maschinenbau in Dannstadt E. v. Röss-
1er aus Hannover.
Es starb: der Privatdozent fÄr Elektrotechnik an dtr
technischen Hochschule in Hannover Prof, W. Thiermann.
Gesuche.
Promovierter Physiker
I sucht Stellung in einem Physika!. Institute oder sonstigem
I Physikalischen Laboratorium. Gefl. Anträge unter „ElK'
I befördert diese Zeitschrift.
Für die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Böse In OSttingen. — Verlag von S. Hirzel in Ldpzig.
Druck von August Pries in Letpiig.
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Physikalische Zeitschrift
No. lo.
15. Mai 1904.
Redaktionsschluss für No, xx um x8. Mai 1904.
5. Jahrgang.
IITHALT.
(R. = Referat, B.
Seite !
Atmosphäre: BemerkuDgen über die Abhängigkeit der |
elektrischen Leitfähigkeit der — tod meteorologischea
Faktoren, ▼. A. Gockel 257
Atmosphärisches Potentialgefälle: Über Messungen des i
— in KremsmBnster, t. B. Zölss 260 1
Berichtigiing 280 1
Caaauto, Ii., Der Lichtbogen zwischen Quecksilber
und Kohle 263 1
CasBUto, Ii. u. J. Stark, Der Lichtbogen zwischen ,
gekühlten Elektroden 264 ,
Chemie: Theoretische — Tom Standpunkte der Avoga-
droschen Regel und der Thermodynamik, v. W. I
Nernst. (B.) 278
— Zeitschrift für physikalische — , Elektro , Thermo ,
Radio — , chemische Mechanik, Stöchiometrie, v. Phi-
lippe-A. Guye. (B.) 279
— Vorlesungen über theoretische und physikalische — ,
III. Heft: Bezieltungen zwischen Eigenschaften und
Zusammensetzung, v. J. H. van't Hoff. (B.) . . 280.
— I.ehrbuchderphysikalischen — .I.,v.H.T.JÜptner.(B.) 278
Detektor: Ein neuer messender — für elektrische
WeUen, v. L. H. Walter 269
?21ektrisch : Bemerkungen über die Abhängigkeitder — Leit-
föhigkeit der Atmosphäre von meteorologischen
Faktoren, v. A. Gockel 257
— Ein neuer messender Detektor fii — Wellen, v. L. H.
Walter 269
Elektrizität: Lufl- — und Sonnenstrahlung, v. H. Ru-
dolph. (B.) 278
Elektroden: Der Lichtbogen zwischen gekühlten — , v.
J. Stark tt. L. Cassuto 264
Glühlampe: Die elektrische — im Dienste des physi-
kalischen Unterrichtes, v. E. Grimsehl. (B.) . . 279
Oookel, A., Bemerkungen über die Abhängigkeit der
elektrischen Leitfähigkeit der Atmosphäre von meteo-
rologischen Faktoren 257
Orimsebl, S., Die elektrische Glühlampe im Dienste
des physikalischen Unterrichtes. (B.) 279
Ouye, Philippe- A., ZeiUchrift tii physikalische Chemie,
Elektrochemie, Thermochemie, chemische Mechanik,
Stöchiometrie. (B.) 279
Soff, J. H. van't, Vorlesungen über theoretische und
physikalische Chemie, III. Heft: Beziehungen zwischen
Eigenschaften und Ziuammensetzung. (B.) .... 280
Ikle, IL, Ober das ultrarote Absorptionsspektrum
einiger organischer Flüssigkeiten
Jüptner.H. V., Lehrbuch derphysikalisch. Chemie. I. (lt.) 278
= Besprechung.)
Seite
Kohle: Der Lichtbogen zwischen Quecksilber und — ,
T. L. Cassuto 263
Kraftmaschinen: Die — , v. K. Schreber. (15.). . . 277
Leitfähigkeit: Bemerkungen über die Abhängigkeit der
elektrischen — der Atmosphäre von meteorologischen
Faktoren, v. A. Gockel 257
Lichtbogen: Der — zwischen Quecksilber und Kohle,
V. L. Cassuto 263
— Der — zwischen gekühlten Elektroden, v. J. Stark
u. L. Cassuto ZÖ4
Luftelektrizifät und Sonnenstrahlung, v. H. Rudolph. (1!.) 278
Mahler, G., Physikalische Formelsammlung. (B.) . . 279
Meteorologisch: Bemerkungen über die Abhängigkeit
der elektrischen Leitfähigkeit der Atmosphäre von
— Faktoren, v. A. Gockel 257
Molekulargewicht: Zur bestimmung nach dem Siede-
verfahren, V. S. Toeche-Mittler. (B.) .... 280
Naturkunde: Lehrbuch der — , v. C. H. Wind. (B.) . 280
Nemat, W., Theoretische Chemie vom Standpunkte der
Avogadroschen Regel und der Thermodynamik. (B.) 278
Personalien 280
Pfeiffer, B., Physikalisches Praktikum für Anfänger. (B.) 277
Physikalische Formelsammlung, — v. G. Mahler. (B.) 279
Physikalisches Praktikum für Anfänger, v. E. P f e i f f e r. (B.) 277
Quecksilber: Der Lichtbogen zwischen — und Kohle,
V. L. Cassuto 263
Rudolph, H., Luftelektrizität und Sonnenstrahlung. (B.)
Schreber, K., Die Kraftmaschinen. (B) 277
Spektrum: Über das ultrarote Absorjitions einiger
organischer Flüssigkeiten, v. M. Ikl^ 271
Stark, J. u. Ii. CasBUto, Der Lichtbogen zwischen
gekühlten Elektroden 264
Strahlung:Luftelektrizitätu.Sonnen — , V.H.Rudolph (B.) 278
Toeche-Mittler, S., Zur Molekulargewichtsbestimmung
nach dem Siedeverfabren. (B.) 280
Ultrarot: Über das — Absorptionsspektrum einiger or-
ganischer Flüssigkeiten, v. M. Ikl6 271
Unterricht: Die elektrische Glühlampe im Dienste des
physikalischen — , v. E. Grimsehl. (B.) .... 279
Walter, Ii. H. , Ein neuer messender Detektor Tür
elektrische Wellen 269
Wind, C. H., Lehrbuch der Naturkunde. (B.) ... 280
Zeitschrift: — fUr physikalische Chemie, Elektrochemie,
Thermochemie, Radiochemie, chemische Mechanik,
Stöchiometrie, v. Philippe-.A. Guye. (B.) . . . 279
Z51bs, B., Über Messungen des atmosphärischen Po-
tentialgefälles in Kremsmünster 260
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Bemerkungen über die Abhängigkeit der
elektrischen Leitfähigkeit der Atmosphäre von
meteorologischen Faktoren.
Von A. Gockel.
Wiederholt ist schon konstatiert worden,
dass die Zerstreuungsgeschwindigkeit sowohl
der positiven als auch der negativen Ladungen
im Winter bei uns bedeutend niedriger ist als
in der warmen Jahreszeit. Andererseits aber
i.st auch eine starke Abhängigkeit der Zer-
streuungsgeschwindigkeit von der relativen
Feuchtigkeit nachgewiesen. Es lag daher die
Vermutung nahe, dass die winterliche Abnahme
der Zerstreuungsgeschwindigkeit zum mindesten
mit bedingt sei durch die im Tieflande mit
der Abnahme der Temperatur stets vorhandene
Zunahme der relativen Feuchtigkeitr- Be-
obachtungen, die ich nun im Januar dieses
Jahres im Hochthale von Adelbo/iöi (Kanton
Bern) bei relativen Feuchtigkeit^ von nur 40
bis 70 "0 anstellte, zeigten mif; dass auch dort
trotz grösserer Trockenheit^nd höherer Lage
(1350 m) die Zerstreuuugsgeschwindigkeit nicht
viel grösser ist als hier in dem nebelreichen
Freiburg. Auch die von Saake') im Februar,
März und April v. J. in Arosa gefundenen Zer-
streuungswerte bleiben weit hinter denen zu-
1) W. Saake, diese Ztschr. 4, 626, 1903.
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258
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
rück, die Elster und Geitel im Juli in dem
etwas niedriger als Arosa gelegenen Zermatt
gefunden haben, wobei allerdings schwer zu
ersehen ist, inwieweit Saakes Werte durch
den Umstand beeinflusst wurden, dass er die
Messungen zum Teil in der nur halboffenen
Liegehalle des Sanatoriums vornahm.
Eine direkte Abhängigkeit der Zerstreuungs-
geschwindigkeit von der Temperatur scheint
demnach vorhanden zu sein. Eine solche Ab-
hängigkeit hat auch B. Zölss ') in den in Krems-
münster angestellten Beobachtungen gefunden,
doch ist der Autor geneigt, in dieser Ab-
hängigkeit eher eine Wirkung der Sonnen-
strahlung als eine solche der Temperatur selbst
zu sehen. Mache ^) hat allerdings gefunden,
dass die Zerstreuungsgeschwindigkeit in abge-
schlossenen Räumen innerhalb weiter Grenzen
unabhängig von der Temperatur ist, und ich
kam zu dem gleichen Resultate '), als ich die
Zerstreuungsgeschwindigkeit in einem nicht
luftdicht abgeschlossenen Kasten mass, der ein
Volumen von 1,2 cbm besass, also erheblich
grösser war als die von Mache angewandten
Glasglocken. Trotzdem glaube ich aber nicht,
dass man die Resultate, die für mehr oder
weniger abgeschlossene Luftmengen gelten,
ohne weiteres auf die Verhältnisse in der freien
Atmosphäre übertragen darf. In abgeschlossenen
Räumen konnte auch kein Zusammenhang
zwischen Zerstreuungsgeschwindigkeit und rela-
tiver Feuchtigkeit nachgewiesen werden, ob-
schon in der freien Atmosphäre ein solcher
Zusammenhang unzweifelhaft existiert. In ab-
geschlossenen Räumen- scheint eben, worauf
schon die Herren Elster und Geitel in ihren
ersten Veröffentlichungen über die elektrische
Zerstreuung aufmerksam machten, in erster Linie
die Grösse des betreffenden Raumes für die Zer-
streuungsgeschwindigkeit massgebend zu sein.
Die anderen Einflüsse treten hinter dieser Grösse
zurück.
Des weiteren haben Versuche von Uhr ig ^)
sehr wahrscheinlich gemacht, dass thatsächlich
die Ionisation eines Luftquantums mit der Tem-
peratur steigt. Meine Beobachtungen mit dem
Aspirationsapparat in Adelboden haben auch
ergeben, dass der lonengehalt daselbst kaum
blärker ist, als der bei derselben Temperatur
(ca. o *) hier in Freiburg beobachtete. Gerade
dieser Umstand lässt mich vermuten, dass die
lonenflihrung der unteren Luftschichten eine
Funktion der Temperatur ist, und dass der
direkte Einfluss der Sonnenstrahlung geringer
ist, als ich früher selbst annahm. Ein direkter
Einfluss der Sonnenstrahlung hätte darin zum
i) B. Zölss, WienerBer.ua, IIa, 1137, 1903 (im Aus-
zuge : diese Zeitschr. 6, 260, 1904).
2) H. Macbe, Wiener Ber. 110, IIa, 1302, 1901.
3| Gockel, Luftelektrische Untersuchungen, S. 41, 1902.
4) Uhrig, Marburger Dissertation, S. 20, 1903.
Ausdruck kommen müssen, dass die Luft in
Adelboden, das sich während des ganzen Mo-
nats Dezember und fast des grössten Teils des
Januars des prächtigsten Sonnenscheins erfreute,
einen bedeutend höheren lonengehalt hätte auf-
weisen müssen als in Freiburg, das während
dieser 2 Monate nur 6 heitere Tage hatte.
Freilich werden zur definitiven Entscheidung
der Frage, ob die Sonnenstrahlung direkt oder
die in ihrem Gefolge auftretende Temperatur-
steigerung die lonenfiihrung in den unteren
Luftschichten — fiir die oberen wird man eine
Ionisation durch ultraviolette Strahlung nach
Lenards Versuchen sicher annehmen müssen
— beeinflusst, noch weitere Versuchsreihen
nötig sein. Nur einen Punkt möchte ich noch
erwähnen. Richarz und Schenk') haben ge-
zeigt, dass zerfallendes Ozon Sauerstoffionen
liefert, und Hr. Schenk'') spricht direkt die
Vermutung aus, dass die Leitfähigkeit der Luft
vielleicht das sicherste Mass fiir die Ozonisierung
derselben sei. Da nun nach Warburg die
Zersetzungsgeschwindigkeit des Ozons mit der
Temperatur zunimmt, so muss, wenn die Auf-
fassung des Hrn. Schenk richtig ist, auch der
lonengehalt der Luft mit der Temperatur sich
steigern. Bemerkenswert ist auf jeden Fall,
dass nach de Thierry') mit der Höhe der
Ozongehalt der Atmosphäre annähernd in der-
selben Weise steigt, wie dies die Leitfähigkeit
oder, besser gesagt, der lonengehalt der
Luft thut, und dass auch die jährliche Periode
des Ozongehaltes der Atmosphäre eine Über-
einstimmung mit der Periode der Zerstreuungs-
geschwindigkeit zeigt.
Hier in Freiburg kann man im Winter stets
konstatieren, dass in den Stunden von 8 — 10 a
die Zerstreuungsgeschwindigkeit rasch zunimmt,
sobald der, wenigstens bei anticyklonaler Wetter-
lage, nie fehlende Nebel zu weichen beginnt
Auch in Zermatt habe ich im März beobachtet,
daiss die Zerstreuung von Sonnenuntergang bis
Sonnenaufgang ziemlich schwach war. Ich
glaubte in diesem Umstände eine Folge des
schwachen Dunstes sehen zu sollen, der sich
in der Nacht an den Berglehnen bildete. Nun
habe ich aber auch in Adelboden, wo keine
Spur von Dunst oder Nebel wahrzunehmen
war, ebenfalls beobachtet, dass die Zerstreuungs-
geschwindigkeit nach dem Sichtbarwerden der
Sonne, d. h. nach ioV«a, von dem niederen
Werte o,S %, auf dem sie sich bis dahin ge-
halten, rasch auf ca. 3 "/o stieg. Die Be-
obachtungen wurden wie meine früheren unter
Anwendung eines Drahtschutzcylinders gemacht
Es scheint demnach, dass die Sonnenstrahlen,
auch abgesehen von der durch sie bewirkten
i) Kich arz und Sclienk, lierl. Sitzbcr. 62, 1102, 1903.
2) Schenk, Berl. l!er. I, 53, 37, 1904.
3) de Thierrjr, Compt. rend. 184, 460, 1897a.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang No. 10.
259
Auflösung des Nebels, durch ihre Wärme-
wirkung und die damit verbundene Abnahme
der relativen Feuchtigkeit eine rasche Steigerung
der Zerstreuungsgeschwindigkeit in den Morgen-
stunden hervorrufen.
Das vor dem Erscheinen der Sonne ein-
tretende Sprungmaximum des Potentialgefälles
habe ich in Adelboden in derselben Weise wie
früher in Zermatt ') beobachtet. Eine auffällige
Erscheinung bei Sonnenuntergang habe ich da-
gegen niemals bemerkt, vielleicht deshalb nicht,
weil mein Beobachtungsplatz frühzeitig in den
Schatten einiger grosser Gebäude kam.
Bei verschiedenen Gelegenheiten '^) habe ich
darauf hingewiesen, dass offenbar ein Zusammen-
hang zwischen dem Verhältnis ^ der beiden
Zerstreuungskoeffizienten a- und a+ und der
Vertikalkomponente der Luftbewegung existiert.
Herr Prof Börnstein hatte die Freundlichkeit,
mich darauf aufmerksam zu machen, dass die
von mir aus den hiesigen Beobachtungen ab-
geleitete Tageskurve von g recht genau über-
einstimmt mit dem Gang der stündlichen Än-
derung des Luftdrucks in Berlin. Dies veranlasst
mich, im folgenden die von mir hier be-
obachtete Tageskurve von q mit der des Luft-
druckes im benachbarten und ähnlich gelegenen
Bern *) zusammenzustellen. Figur i enthält die
*0M
-OM
1^0
1/W
beiden Kurven für das Sommer-, Figur 2 fiir
das Winterhalbjahr. Die Ordinaten der Luft-
druckkurve geben die Abweichung vom Mittel-
wert in Hundertstelmillimeter, die Ordinaten
der gestrichelten Linie die auf Seite 872 der
citierten Arbeit angeführten Werte von q. Man
sieht, einem Steigen des Barometers entsprechen
hohe, einem Sinken desselbeft niedere ^-Werte.
Noch deutlicher wird dieser Zusammenhang,
wenn man als Ordinaten der Luftdruckkurve
nicht den Stand des Barometers, sondern die
innerhalb einer Stunde erfolgte Änderung des-
selben annimmt, wie dies bei Kurve III der
Figur I geschehen ist. Nur für das abendliche
Sprungminimum von q giebt die Bewegung
i) Luftelekt. Unters. S. 35.
2) Diese Ztschr. 4, 873, 1903.
3) Durchschnitt der Jahre 1895^1901. Die Aufzeichnungen
geschehen mit Hilfe eines Wild- Hassl ersehen Barographen.
des Luftdrucks keine Erklärung. Zu denselben
Resultaten fuhrt die Betrachtung der Figur 3.
Die Werte von q sind der Arbeit von Zölss ')
entnommen und berechnet aus Beobachtungen,
Fig. 3.
«" p?^
die in Kremsmünster vorwiegend in den Winter-
monaten vorgenommen wurden. Die mit „Luft-
druck" bezeichnete Kurve giebt den täglichen
Gang des Luftdrucks in den Wintermonaten in
Wien. ^) Desgleichen habe ich in dieser Figur
auch die von mir aus den in extenso mit-
geteilten Beobachtungswerten berechnete Tages-
kurve des Potentialgefälles in Kremsmunster
hinzugefügt (Kurve P. G.). Auch diese Kurve
bezieht sich vorwiegend auf das Winterhalb-
jahr. Für die Nachtzeit von 9 "^ p bis 4 '' a
liegen überhaupt nur wenige Beobachtungen
vor. Ich habe das betreffende Stück der Kurve
trotzdem gezeichnet, weil es das auch ander-
wärts beobachtete morgendliche Minimum des
P. G. gut erkennen lässt.
Dem morgendlichen und abendlichen An-
steigen des Luftdruckes in den Höhen (Säntis)
entspricht nach meinen Beobachtungen jeweils
auch ein Maximum von q. Im übrigen ist hier
der Zusammenhang zwischen der Tageskurve
von q und der des Luftdruckes weniger deutlich,
was sich teils aus der geringen Anzahl meiner
Beobachtungen, teils aus den von mir früher')
besprochenen Störungen erklärt.
1) B. Zölss, 1. c. S. 1149.
2) Hann, Untersuchungen über die tägliche Oszillation
des Barometers, S. 70.
3) Diese Ztschr. 4, 873, 1903.
Frei bürg (Schweiz), Februar 1904.
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26o
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
Über Messungen des atmosphärischen
Potentialgefälles in Kremsmünster.
Von P. Bonifaz Zölss.
Im Anschlüsse an die bereits besprochenen
Beobachtungen der Elektrizitätszerstreuung in
Kremsmünster ') sollen im folgenden die Resul-
tate der gleichzeitigen Messungen des atmo-
sphärischen Potentialgefälles '•*) mitgeteilt werden,
die ebenfalls den Bemühungen des Herrn Direk-
tors der Sternwarte Kremsmünster, Prof. P.
Franz Schwab zu verdanken sind.
1. Die Messungen wurden mit Hilfe eines
B e n n d o r f sehen Registrierapparates ausgeführt,
der seit 8. Februar 1902 in Thätigkeit und in
einer Fensternische des 3. Stockwerkes der
Sternwarte aufgestellt ist, 18 m hoch über dem
Erdboden. Das 50 m hohe Gebäude überragt
den Standort des Apparates noch um 32 m.
Als Kollektor diente eine Radiumelektrode, die
I • 3 m von der Mauer absteht. Da die vom
Apparate registrierten Werte infolge der De-
formation der Niveauflächen durch das hohe
Gebäude, zunächst nur einen relativen Wert
haben, musste durch Vergleichsmessungen auf
freiem Felde die durch die Elektrode hindurch-
gehende Niveaufläche bestimmt und so eine
Reduktion des gesamten Beobachtungsmateriales
auf die Thalebene durchgeführt werden. Hierzu
diente ein Exnersches Elektroskop, mit dem
insgesamt 286 Vergleichsmessungen ausgeführt
wurden; dieselben fallen hauptsächlich in die
Zeit von Februar bis November und ergaben
in guter Übereinstimmung, dass die gesuchte
Niveaufläche einem Abstand von 0,67 m vom
Erdboden entspricht. Auf Grund dieser Fest-
stellung wurden alle Beobachtungen auf Volt
pro Meter reduziert.
2. Zur Bestimmung des jährlichen und täg-
lichen Ganges des Potentialgefälles wurden nur
solche Tage ausgewählt, die entweder ganz
heiter oder bloss zum geringsten Teil des Tages
schwach bewölkt waren.
Das aus 93 heiteren Tagen sich ergebende
y
Jahresmittel des Potentialgefälles beträgt 98
Das Maximum der Jahresperiode liegt im
1) Diese Zeit°chr. 6, io6, 1904.
2) Die ausIUhrlichere Bearbeitung des Beobachtungs-
materiales findet sich: Wiener Her. 112, Abt. IIa., 1137, 1903.
Ö«
98 + 25,8 sin (225,5 + «)
+ 12,3 sin {203,4 + 2 a) + i.^sin (137,7 + 3«'
Die Kurve ist also ihrem Wesen nach eine
einfache Welle, der eine schwächere doppelte
l) A. B. Cbauveau, Etüde de la rariatioD diumc de
l'äectricit^ atmoeph^riqne. Paris 1902. S. 74 und 81.
Dezember, das Minimum im Juni. Während
der Frühlings- und Sommermonate ist die
Variation der Gefällswerte verhältnismässig ge-
ring. Erst mit dem Beginn der eigentlichen 1
Wintermonate, besonders mit dem Auftreten
der Winternebel und der Schneedecke erfährt
das Potentialgefälle rasch eine bedeutende
Steigerung; es hält sich hierauf während der
drei Wintermonate durchwegs hoch und sinkt
mit dem Verschwinden der Schneedecke und
dem Beginn des Frühlings ebenso rasch wieder ab.
3. Im täglichen Verlaufe des Potential-
gefälles (Tabelle) ist vor allem das mit grosser
Regelmässigkeit ca. 3* früh auftretende Haupt-
minimum bemerkenswert; dasselbe ist nicht nur
an heiteren, sondern nicht selten auch an sol-
chen Tagen zu beobachten, die im übrigen
bedeutende elektrische Störungen aufweisen.
Nach diesem Minimum erheben sich die Ge-
fallswerte in der Regel ziemlich rasch zu einem
Morgenmaximum, auf das eine schwache Ab-
nahme derselben folgt; das Hauptmaximum tritt
gewöhnlich in den ersten Abendstunden ein
(ca. 7*/). Ausser diesen beiden Maximis
findet sich merkwürdigerweise häufig noch ein
drittes in den ersten Nachmittagstunden (2 — 3*/),
das zwar meistens schwach ist, aber selbst im
Jahresmittel sich noch deutlich erkennen lässt.
Besonders häuflg tritt dieses dritte Maximum
in den Wintermonaten auf, während es in der
heissen Jahreszeit fast vollständig fehlt. Auch
Chauveau') hat dieses eigentümliche Mittags-
maximum wiederholt beobachtet. Im Winter
tritt das Morgenmaximum später und das Abend-
maximum früher ein als im Sommer, ein Um-
stand, der auf einen Zusammenhang mit dem
Sonnenauf- und Untergang hindeutet.
Zur genaueren Besprechung der Ta^eskurve
lösen wir sie nach der Besselschen Formel
in eine Sinusreihe auf. Hiernach erscheint die
tägliche Periode des Potentialgefälles in dem
aus 93 normalen, ungestörten Tagen gebildeten
Jahresmittel in folgender Form:
Tabelle.
/Winter
Vormittag ! Sommer .
Ijahr . .
{Winter
Sommer .
Jahr . .
12h
ih 2l>
3"
5"
6h 7h
8h
loh Ilk
94
83
76 !
73
75
85
102
118
•23 «35
«39
■38
60
56
53 ■
50
52
60
79
86
87 : 84
84
«2
74
68
(>3
61
62
7«
87
100
1Q4 112
III
109
130
141
147 ,
147
141
•38
145
«55
«47 1 «33
121
«09
78
75
78 ,
8[
80
79
80
87
88 ; 83
70
64
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120
123
119 ' 109
97
87
C
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zie
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
261
Welle übergelagert ist. Eine Trennung des
Beobacbtungsmateriales nach Sommer- und
Wintermonaten zeigt, dass das Verhältnis der
Amplituden der beiden ersten Wellen und so-
mit auch die Grösse der Mittagsdepression
keineswegs konstante, sondern merklich variable
Grössen sind. Es ergeben sich nach dieser
Unterscheidung die folgenden zwei Reihen:
1. Für Wintermonate:
iV
-j— = 120 + 33.6 sin (224,4 + «)
+ 14,0 sin (193,6 + 2a)
+ 1,8 ««(166,5 + 3«)
2. Für Sommermonate:
-j^ == 74 I- 12,3 sin (240,7 + a)
11,3 sin (209,3 + 2 a)
2,1 ««(134,3 + 3«)
Wie aus diesen Reihen ersichtlich ist, nähert
sich der Gang des Potentialgefälles in den Winter-
monaten stark der einfachen Welle, während
in den Sommermonaten der Typus der doppel-
ten Periode deutlich zu erkennen ist; doch
überwiegt auch in diesen Monaten noch immer
die einfache Tageswelle.')
Diese Erscheinung bestätigt die Richtigkeit
der Resultate, zu denen Exner^) in seinen
Untersuchungen über die tägliche Periode der
Luftelektrizität gelangt ist. Nach Exner ist die
an den meisten Orten beobachtete Mittags-
depression des Potentialgefälles einer durch die
Insolation des Bodens über den Beobachtungs-
ort sich erhebenden Staubschicht zuzuschreiben,
die durch die mitgefuhrte negative Ladung das
normale positive Gefälle schwächt. Da in Krems-
münster infolge der reichen Vegetation und
der günstigen Lage auf dem Lande die Vor-
bedingungen für die Bildung einer derartigen
Staubschicht fast vollständig fehlen ; ist es auch
begreiflich, dass im täglichen Gange desPotential-
gefälles die einfache Welle vorherrscht. Wie
Exner ferner hervorhebt, geht mit der Mittags-
depression des Potentialgefälles in der Regel
auch eine Depression der ultravioletten Strahlung
parallel. Nach P.Schwabs mehrjährigen photo-
chemischen Beobachtungen gehört auch die
Strahlungsdepression in Kremsmünster zu den
seltenen Ausnahmen.
Alle diese Thatsachen sprechen für die
Richtigkeit der Vermutung, dass der normale
tägliche Verlauf des Potentialgefälles durch eine
einmalige Periode gegeben ist und das häufig
beobachtete Mittagsminimum als eine Störung
anzusehen ist, die insbesonders in der heissen
Jahreszeit und an trockenen Orten zur Geltung
i) VgL Chanveau, 1. c
») F. Exner, Über die tSgUche Periode der Luftelektrizi-
ät, Wiener Ber. 1901. S. 385.
kommt und um so geringer wird, je mehr der
Kollektor dem unmittelbaren Einfluss des Erd-
bodens entzogen ist.
Ein Vergleich des täglichen Ganges des
Potentialgefälles mit jenem der Elektrizitäts-
zerstreuung zeigt, dass die beiden Variationen
im grossen und ganzen parallel verlaufen. Dar-
aus folgt einerseits, dass der Einfluss der Zer-
streuung auf das Potentialgefälle kein so un-
mittelbarer und plötzlich wirkender ist, dass
jede Steigerung der Zerstreuung sogleich ein
Sinken des Potentialgefälles zur Folge hätte;
anderseits, dass die tägliche Variation des
Potentialgefälles nicht durch die Elektrizitäts-
zerstreuung erklärt werden kann. Ein Zusammen-
hang der Zerstreuung mit der Grösse der Mittags-
depression des Potentialgefälles wäre allerdings
nicht ausgeschlossen.
4. Um den Einfluss der Bewölkung auf
das Potentialgefälle zu prüfen, wurde der täg-
liche Verlauf desselben auch für bewölkte, je-
doch niederschlagsfreie Tage gerechnet (Be-
wölkung 5 — 10); es handelt sich hierbei um eine
Frage, die für die praktische Verwertung des
Beobachtungsmaterials von nicht geringer Be-
deutung ist, ob nämlich die Messungen an
bewölkten Tagen zur Feststellung des normalen
ungestörten Verlaufes des Potentialgefälles be-
nutzt werden können oder nicht. Teilt man
die verschiedenen Arten der Bewölkung in
vier Grundtypen, so' erhält man die folgenden
Resultate:
a) Tage mit Stratus: Potentialgefälle sehr
unregelmässig.
b) Tage mit Nimbus:
-3— = 74 + 17,4 stn (213,5 + «)
3,9 sin (180,6 + 2a)
2,2 sin (228,5 + 3«)
c) Tage mit Cumulus:
d»
= 72 + 10,0 sin (241,1 + o)
9,6 sin (196,1 + 2o)
5,1 sin (55,3 + 3«)
d) Tage mit Cirrus:
, =90+21,0 stn (220,9 + a)
0«
10,4 sin (181,0 + 2a)
1,3 sin (180,0 + 30)
Hierbei ist zu bemerken, dass ein Tag als
einer dieser vier Gruppen angehörig betrachtet
wurde, wenn für den grössten Teil des Tages
die betreffende Wolkenform notiert wurde. Tage
mit augenscheinlichen elektrischen Störungen
wurden von vornherein ausgeschlossen.
An Tagen mit einer dichten Stratusschicht
erfahrt das Potentialgefälle eine auffallende
Störung. Der tägliche Verlauf ist unregel-
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202
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
massig, die Absolutwerte sind in der Regel
abnorm niedrig und häufig auch negativ.
Niederschlagsfreie Nimbustage zeigen nicht
selten einen anscheinend ungestörten Verlauf
des Potentialgefälles. Die obige Reihe ist aus
15 solchen Tagen abgeleitet. Die tägliche
Periode ist deutlich einfach; die Halbtags-
welle, die 4'/2 mal schwächer ist als die Tages-
welle, tritt hier noch weit mehr zurück als an
heiteren Tagen. Dies mag wohl darin seinen
Grund haben, dass an den Tagen mit Nimbus
von einer die Mittagsdepression erzeugenden
störenden Staubschicht in der Atmosphäre kaum
die Rede sein kann.
An den Tagen, an denen Cumulus und Cirrus
vorherrschen, ist der Verlauf des Potential-
gefalles vollkommen regelmässig und periodisch.
Wie die obigen Reihen zeigen, hat die für
Cumulustage resultierende Kurve (abgeleitet aus
16 Tagen) sowohl bezüglich des Verhältnisses
der beiden ersten Amplituden, als auch in Be-
zug auf die Phasenzustände denselben Charakter,
wie die früher fiir heitere Sommertage gefundene,
entsprechend dem häufigeren Vorkommen der
Cumuli in der heisseren Jahreszeit; jene Tage
jedoch, an denen Cirrus notiert wurde — die
Anzahl dieser Tage ist 50 — ergeben nahezu
denselben Verlauf des Potentialgefälles, wie er
in der Jahreskurve für heitere Tage zum Aus-
druck kommt.
Was die Absolutwerte anbelangt, ergiebt
sich nach Berücksichtigung der Verteilung der
benutzten Tage auf die einzelnen Monate, dass
dieselben an Tagen mit Nimbus und Cumulus
im Vergleich zu den Resultaten bei heiterem
Wetter um 37% bzw. 5*/o zu tief liegen, während
sie an Tagen mit Cirrus im Durchschnitt um
2% erhöht erscheinen.
Die Bewölkung bewirkt also im allgemeinen
eine Erniedrigung der Gefällswerte, die um so
mehr hervortritt, je näher die Wolke dem Erd-
boden ist. Aus dem Gesagten folgt fiir die
praktische Verwertung des Beobachtungsmate-
riales, dass die Tage mit Cumulus und Cirrus
und den verschiedenen Übergangsformen der-
selben, falls nicht evidente Störungen des elek-
trischen Gleichgewichtes vorliegen, für die
Bestimmung des normalenVerlaufes des Potential-
gefälles unbedenklich verwendet werden können.
5. Weiter wurden die Messungen des Poten-
tialgefälles mit dem gleichzeitig herrschenden
Dampfdrucke und der Temperatur verglichen;
es ist im Mittel um so grösser, je geringer
Dampfdruck und Temperatur sind. Eine aus
19428 Einzelnregistrierungen abgeleitete Tabelle
ergiebt für die beiden um 48" C. voneinander
abstehenden Temperaturextreme Gefällswerte,
die sich wie 3:1 verhalten.
6. Das umfangreiche Beobachtungsmaterial
gestattete auch eine Prüfung des von Ekholm
und Arrhenius') gefundenen Zusammenhanges
zwischen dem Potentialgefälle und der jeweiligen
Zenithdistanz des Mondes. Das Resultat einer
aus 182 10 Registrierungen abgeleiteten Tabelle
ist ein durchaus negatives; ein Einfluss der
Zenithdistanz des Mondes auf das Potential-
gefälle ist in keinerlei Weise bemerkbar. Ebenso
fehlt eine mondmonatliche Periode. Hiernach
erscheint es wahrscheinlich, dass der von
Ekholm und Arrhenius hauptsächlich für
arktische Gegenden gefundene Parallelismus
nicht auf einen direkten Einfluss des Mondes,
sondern auf irgendwelche andere, den arktischen
Gegenden charakteristische Erscheinungen von
mehr lokaler Natur, etwa auf das periodische
Auftreten der Polarlichter, zurückzuführen ist.
7. Eine statistische Zusammenstellung der
Tage nach der Häufigkeit und der Dauer des
negativen Potentialgefälles ergab, dass von405Be-
obachtungstagen 179 Tage (=44%) durchaus
positives, 225 Tage (= 56*/,,) sowohl positives
als auch negatives Gefälle zeigten. Ein einziger
Tag besitzt durchaus negative Werte; es ist
dies ein kalter Wintertag (17. Januar 1903!
mit scharfem eisigem Ostwind.
Die Häufigkeit des negativen Potentialgefälles
besitzt eine tägliche Periode mit einem Maximum
in den ersten Nachmittagstunden und einem
Minimum um Mitternacht.
Was die wirkliche Dauer des negativen
Potentialgefälles anbelangt, ergab sich, dass bei
90" 0 der gesamten Beobachtungszeit das GeßlUe
positiv, bei 10% negativ war.
8. Eine Kontrolle für die Wirksamkeit der
Radiumelektrode und deren Abhängigkeit von
der herrschenden Windrichtung ergaben die
oben erwähnten Vergleichsmessungen mit dem
Flammenkollektor. Natürlich kann es sich hier
nur um schwache Winde handeln, bei denen
eben eine Messung mit dem Flammenkollektor
möglich ist. Teilt man die Windrichtungen der-
art in zwei Gruppen, dass man in die eine Gruppe
jene Winde rechnet, die die Radiumelektrode
von vorne treffen, also von der Elektrode gegen
die Mauer zu wehen, in die andere Gruppe alle
übrigen Winde, und ordnet man alle Vergleichs-
beobachtungen nach diesem Gesichtspunkte, so
erhält man das Resultat, dass die Radiumelek-
trode bei Winden, die von der Elektrode gegen
die Mauer wehen, im Durchschnitt um i",, nie-
drigere Werte angiebt, als bei entgegengesetzter
Windrichtung. Vorausgesetzt, dass diese ganz
innerhalb der Fehlergrenze der Betrachtung
liegende Erniedrigung der Werte keine zufällige
ist, sondern wirklich auf eine Abhängigkeit der
Wirksamkeit der Radiumelektroden" von der
Windrichtung zurückgeht, so ist dieselbe doch
1) Ekholm und Arrhenius, Bihang Till Ko. SvensV»
Vetensk. Akademiens Haodlingar. Bd. 19. Afd. i, 1894 und
lid. 20. Afd. I, 1895.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
263
so gering, dass dieser Nachteil gegenüber den
anderweitigen grossen Vorzügen der Radium-
elektroden vollständig verschwindet.
Wien, II. physik. Institut, Febr. 1904.
Der Lichtbogen zwischen Quecksilber und
Kohle.
Von L. Cassuto.
An dem Lichtbogen zwischen Quecksilber
und Kohle wurden mittels folgender Versuchs-
anordnung Messungen angestellt. Das Glasge-
fi<s, in dem der Lichtbogen entzündet wurde,
war eine 5,4 cm weite, 10,6 cm hohe cylindrische
Röhre; seine Achse stand vertikal; auf seinem
Boden befand sich Quecksilber. Dieses diente
als die eine Elektrode, indem ihm von unten
Strom zugeleitet wurde. Als zweite Elektrode
war ihm ein 5 mm dicker Kohlenstift in der Achse
des Cylinders vertikal gegenübergestellt. Das
^anze Gefäss tauchte in ein zweites Gefäss bis
zum oberen in eine enge Röhre ausgezogenen
Teil, durch welchen die Kohle eingeführt war;
durch dieses zweite Gefäss floss Leitungswasser
und hielt das innere Gefäss auf niedriger Tem-
peratur.
Es wurden für die Stromrichtung Kohle-
Quecksilber und für die Richtung Quecksilber-
Kohle bei verschiedenen Elektrodenabständen
Messungen der Elektrodenspannung und Strom-
stärke angestellt. In den Fig. i und 2 sind
derartige Messungsreihen graphisch wiederge-
Oufckxüw iHgl Anode
KohU (ClKatiudt
Hg Kathode
C Anodt
S
to
ElMndtnabstandl tnmm.
t 3 *■ , s » 7
SironsUMu tn Ampere.
Fig. I.
geben. Die Fig. 3 ist auf Grund dieser Mess-
ungen konstruiert, indem für einzelne Werte der
Stromstärke aus den Fig. i und 2 die zusammen-
jehürigen Werte von Elektrodenspannung und
Wektrodenabstand entnommen sind. Wie die
^'ig- 3 direkt erkennen lässt, ist bei gleicher
Stromstärke und gleichem Elektroden-
3 t. s
Stromslärke in Ampire.
Fig. 2.
abstand die Elektrodenspannung des
Lichtbogens grösser für Quecksilber als
Kathode und Kohle als Anode denn für
Quecksilber als Anode.
Stellt man die Elektrodenspannung V wieder
in erster Annäherung (vergl. folgende Abhandlung
S. 267) als lineare Funktion des Elektrodenab-
standes / dar (V^ C-\-g-l), so ergiebt sich an
der Hand der Fig. 3 folgendes. Die Kon-
stante C, die Summe aus Anoden- und
Kathodenfall, ist für beide Stromrich-
tungen nahezu die gleiche; dagegen ist
das Spannungsgefälle g in der Säule des
Lichtbogens grösser für Quecksilber als
Kathode denn für Quecksilber als Anode.
Diese Abhängigkeit des Spannungsabfalles
in der Lichtbogensäule von dem Vorzeichen
der Quecksilberelektrode dürfte sich in folgender
Weise erklären. Die Säule des Lichtbogens
zwischen Quecksilber und Kohle zeigt unab-
•5
Stromstärke l In Amfiire.
.V'^
J/y
/,.»
^y
/
v/x
,>-'
'<
^'-'
1 1 1
' 2 .5
4- 3
f.lfhtnxl-'iitihsUiiirl in mm.
Fig- 3-
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264
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
hängig von der Stromrichtung fast auf ihrer
ganzen Länge das bläuliche Licht des Queck-
silberdampfes. Dies rührt daher, dass Queck-
silber sowohl als Kathode wie als Anode viel
stärker verdampft als die feste Kohle. Die
Lichtbogensäule erhält also unabhängig von der
Stromrichtung ihren Dampf von der Queck-
silberelektrode. Nun aber ist die Verdampfung')
einer Quecksilberanode grösser als diejenige
einer Quecksilberkathode, weil der Spannungs-
abfall an jener grösser ist als an dieser. Von
einer Quecksilberanode erhält also die Licht-
bogensäule mehr Dampf zugeführt als von einer
Quecksilberkathode. Nun ist aber der Span-
nungsabfall in der Lichtbogensäule abhängig
von der ihr aus den Elektroden zugefuhrten
Dampfmenge; er wächst, wenn diese abnimmt.
Folglich muss der Spannungsabfall in der Licht-
bogensäule für die stärker verdampfende Queck-
silberanode kleiner sein als für die schwächer
verdampfende Quecksilberkathode.
J. E. Ives*) hat einen Stromkreis, der eine
grössere Selbstinduktion enthielt, zwischen Queck-
silber und einem Stift aus festem Metall (Eisen,
Platin) unterbrochen und die Kapazität bestimmt,
welche parallel zur Unterbrechungsstelle gerade
ausreicht, den Unterbrechungsfunken stark zu
reduzieren. Diese Kapazität ergab sich als ab-
hängig von der Stromrichtung. Für das Queck-
silber als Anode war eine grössere Kapazität
notwendig zur Reduktion des Funkens denn
für das Quecksilber als Kathode. Diese Asym-
metrie des Quecksilberunterbrechers dürfte sich
erklären aus der oben beschriebenen Abhängig-
keit der Elektrodenspannung von der Strom-
richtung des Lichtbogens zwischen Quecksilber
und einer festen Elektrode. Sowie die elektro-
motorische Kraft des Extrastromes bei der
Unterbrechung grösser als die Minimalspannung
des Lichtbogens zwischen Quecksilber und dem
Unterbrecherstift ist, entzündet sich zwischen
diesen bei der Unterbrechung ein kurz dauern-
der Lichtbogen (intensiver Funken). Dieser
Lichtbogen beansprucht bei gleicher Stromstärke
eine grössere Elektrodenspannung, wenn das
Quecksilber negativ, als wenn es positiv ist.
Durch Parallelschaltung von Kapazität kann die
Elektrodenspannung des Lichtbogens und damit
die Intensität des Funkens reduziert werden.
Durch die gleiche Kapazität wird der bei der
Unterbrechung gezündete Lichtbogen stärker
geschwächt, wenn er das Quecksilber zur Ka-
thode und damit eine grössere Elektroden-
spannung hat, als wenn das Quecksilber die
stärker verdampfende Anode ist.
i) ]. Stark u. M. Reich, diese Zeitschr. 4, 321, 1903.
2) J. E. Ives, Phys. Rev. 17, 175, 1903.
Göttingen, 17. Februar 1904.
(Kingegangen 2j. Februar 1904.)
Der Lichtbogen zwischen gekühlten Elektroden.
Von J. Stark und L. Cassuto.
§ I. Einleitung. — In der lonentheorie
des Lichtbogens '), die der eine von uns gegeben
hat, ist dargelegt worden, dass hohe Tempera-
tur der Kathode die Existenzbedingung de*
Lichtbogens ist; „hohe Temperatur in der katho-
dischen Strombasis des Lichtbogens ist eine
hinreichende und, wie wir annehmen wollen, die
notwendige Bedingung dafür, dass aus der
Lichtbogenkathode in den angrenzenden Dampf-
raum negative Elektronionen in grosser Zahl
übertreten." Der Lichtbogen ist nach dieser
Theorie wohl ohne hohe Temperatur der Anode,
aber nicht ohne hohe Temperatur der Kathode
möglich.
Abgesehen von der Rolle, welche die Tem-
peratur an der Kathode spielt, hat sie einen
Einfluss auf die innere elektromotorische Kraft
an den Elektrodenoberflächen. Ks wurde
(a. a. O. S. 691) gezeigt, dass die Emission nega-
tiver Elektronionen als innere elektromotorische
Kraft an den Elektroden wirkt und zwar an der
Kathode im Sinne der Elektrodenspannung, an
der Anode in entgegengesetzter Richtung. Nun
lässt sich zwar nach der Theorie nicht die katho-
dische, wohl aber die anodische Strombasis von
Weissglut auf niedrige Temperatur bringen;
diese Temperaturerniedrigung der Anode muss
von einer Verringerung der inneren elektro-
motorischen Kraft an der Anode begleitet sein.
Drittens ist die Temperatur der Elektroden
für den Lichtbogen insofern von Bedeutung,
als sie seiner Lichtsäule den Metalldampf aus
den Elektroden liefert. Wie dargelegt worden
ist (a. a. O. S. 677), sendet im allgemeinen so-
wohl die Anode als die Kathode dank ihrer
hohen Temperatur Dampf in den Lichtbogen.
Durch die Menge und chemische Natur dieses
Dampfes wird der Spannungsabfall in der Bogen-
lichtsäule bedingt. Je mehr in der Bogenlicht-
säule das Gas der Umgebung im Verhältnis zu
dem Metalldampf aus den Elektroden überwiegt,
desto mehr steigt das Spannungsgefälle im Licht-
bogen. Das Gas der Umgebung kann sich ent-
weder mit dem Metalldampf mischen oder in
einem Stück der Lichtsäule allein ohne Metall-
dampf vorhanden sein. Verringerung der Elek-
trodentemperatur hat zur Folge eine Abnahme
in der Verdampfung der Elektroden und damit
eine Zunahme des Spannungsabfalles in der
Bogenlichtsäule.
i) J. Stark, Ann. d. Phys. 13, 673, 1903 (einge(jinj.'f '
15, Juli 1903). Unabhängig kam J. J. Thomson /u <lfl
gleichen Ansicht, dass in der kathodischen Strombisis lie^
Lichtbogens eine Emission negativer Elektronen statthsbo,
Conduction of electricity through gases, p. 424, Datum il^
Vorwortes, August 1903. Neuerdings hat sich \V. M itkevitoh
(Kuss. phys.-chem. Ges. Nov. 1903) der gleichen Ansicht in-
geschlossen.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
265
In der vorliegenden Untersuchung haben
wir uns zwei Aufgaben gestellt. Erstens sollten
Methoden aufgesucht werden, welche eine Ab-
kühlung der Elektroden des Lichtbogens ge-
statten. Zweitens sollte untersucht werden, ob
die drei von der Theorie vorhergesagten Wir-
kungen der Elektrodenteniperatur auf den Licht-
bogen in der Erfahrung sich zeigen. Nach
Lösung der methodischen Aufgabe und nach
Analyse des Erscheinungskomplexes kann eine
weitere Untersuchung quantitative Messungen
sich zur Aufgabe machen.
Über den Einfluss einer Abkühlung der
Elektroden des Lichtbogens auf seine Elektro-
denspannung und Stromstärke liegen bereits
Untersuchungen ') vor. Sie haben indes zu
widersprechenden Resultaten gefuhrt.
§ 2. Unterdrückung einer Erhitzung
und Verdampfung der Elektroden. — Nach
dem Vorgang von Tommasi^) haben wir U-för-
mige Messingröhren, die von Wasser durch-
strömt waren, als Lichtbogenelektroden ver-
wendet. Mit dieser Methode lässt sich zwar
verhindern, dass die Elektroden auf eine grössere
Ausdehnung eine hohe Temperatur annehmen.
Bei grösserer Stromstärke bleibt aber die Tem-
peratur in der anodischen und kathodischen
Strombasis immer noch so hoch, dass beide
Metalldampf aussenden; der Temperaturgradient
zwischen der durchströmten Oberfläche und
dem Innern der Elektrode muss also in diesem
Falle sehr gross sein.
Eine Methode, welche die Erhitzung und
Verdampfung einer Elektrode auch noch bei
7 Ampere Stromstärke zu unterdrücken ge-
stattet, besteht darin, der einen Elektrode eine
grosse Wärmekapazität zu geben und sie an
der zweiten, feststehenden Elektrode vorbei-
rotieren zu lassen. Wir brachten diese Methode
in zweierlei Art zur Anwendung. Als fest-
stehende Elektrode diente ein Kohlenstift, die
andere Elektrode wurde auf der Achse eines
Elektromotors befestigt. In dem einen Falle war
sie ein mit Eis gefüllter, 4 cm hoher, 8,2 cm
weiter Hohlcylinder aus Messing; die Rotations-
achse stand vertikal; gegenüber" der oberen
horizontalen Deckfläche in der Nähe des Randes
wurde der Kohlenstift in vertikaler Richtung
gestellt (Fig. i). In dem zweiten Falle war die
rotierende Elektrode ein Cylinder aus Kohle von
6 cm äusserem Durchmesser und 0,6 cm Dicke;
die Rotationsachse stand horizontal, ebenso die
feststehende Elektrode (Fig. 2). Für beide Fälle
ergaben sich folgende Resultate. Durch genügend
I) Ch. R. Cross u. W. E. Shep,ird, Proc.Amer.Ac.id.
22, 227, 1886; Lecher, Wien. Ber. ©5, 992, 1887; Wied.
Ann. 88, 609, 1888; Arons, Wied. Ann. 68, 81, 1896; R.
Herzfeld, Wied. Ann. 68, 442, 1897; G. Schulze, Diss.,
Hannover 1902; verg. Monasch, Der elektrische Lichtbogen,
Berlin 1904, S. 54.
a] Tommasi, Compt. rend. 88, 716, 1881.
schnelle Rotation lässt sich die Erhitzung und
Verdampfung der rotierenden Elektrode unter-
drücken; der Lichtbogen stellt sich in die Rich-
tung der Rotation ein (F'ig. i und 2). Der
Lichtbogen ist möglich zwischen einer
rotierenden Anode und einer feststehen-
den hochtemperierten Kathode; er ist
unmöglich zwischen einer rotierenden
Kathode und einer feststehenden Anode
Zündet man den Lichtbogen bei ruhender Ka-
thode und setzt diese dann langsam in Bewegung,
so bleibt die weissglühende kathodische Strom-
ba.sis unverändert an ihrer Stelle haften, folgt so-
mit der Bewegung, der Lichtbogen ist dadurch ge-
zwungen, sich zu verlängern und erlischt, .sowie
er eine gewisse Länge überschreitet. Die katho-
dische Strombasis des Lichtbogens kann also
nicht von einer Stelle hoher Temperatur nach
einer Stelle niedriger Temperatur überspringen,
wohl aber ist dies der anodischen Strombasis
möglich. Zu quantitativen Messungen ist die
Methode der rotierenden Elektrode nicht ge-
eignet, da sie die Länge des Lichtbogens nicht
genau zu bestimmen gestattet.
Eine zweite Methode zur Unterdrückung der
Erhitzung der Elektrode besteht darin, nur eine
kleine Stromstärke (kleiner als 0,5 Amp.) anzu-
wenden und die eine Elektrode durch einen
Wasserstrom in ihrem Innern zu kühlen. Die
Anwendung dieser Methode erfordert aber hohe
Spannung (grösser als 400 Volt); da nämlich
bei kleiner Stromstärke und der künstlichen
Unterdrückung der Dampfentwicklung aas einer
Elektrode der Anteil des umgebenden Gases an
der Bogenlichtsäule gross ist verglichen mit dem
Anteil des Dampfes, so ist der Spannungsabfall
in ihr sehr gross (vergl. § 4). Wir stellten
unsere Versuche mit einer elektromotorischen
Kraft von 1850 Volt an; als obere Elektrode
diente ein mit Calciumoxyd überzogener Platin-
draht oder ein zugespitzter Kohlenstift, als untere
Elektrode eine dicke kalte Messingröhre mit
einem kurzen Stifteinsatz aus Eisen (vergl. Fig. 4).
Es ergaben sich folgende Resultate. B e i k 1 e i n e r
Stromstärke ist der Lichtbogen zwischen
einer kalten Kathode und einer erhitz-
baren Anode unmöglich, ein Glimmstrom
zwischen ihnen vermag sich nicht in den
Lichtbogen zu verwandeln. Dagegen ist
zwischen einer weissglühenden Kathode
und einer kalten Anode der Lichtbogen
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266
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
möglich; hierbei sendet allein die Kathode
Dampf aus; dieser erfüllt nur eine kurze Strecke
der positiven Lichtsäule; deren übriger Teil
zeigt das bläulichrote Licht der positiven Licht-
säule in Luft.') Diese Methode der kleinen
Stromstärke gestattet auch quantitative Mes-
sungen.
§ 3. Unipolarität des Lichtbogens
zwischen Metall und elektrolytischer
Flüssigkeit, Unipolarität des Wehnelt-
Unterbrechers. — Der Grundgedanke einer
dritten Methode ist folgender. Um eine Er-
hitzung einer Elektrode zu verhindern, kann
man als Material derselben eine elektrolytische
Flüssigkeit wählen, die schon bei niedriger
Temperatur verdampft. Wir wandten zu diesem
Zweck eine konzentrierte Zinksulfatlösung an
(F'g- 3); ihr Volumen war zum Zweck guter
Abkühlung gross gewählt. Um erstens den
elektrolytischen Widerstand möglichst zu redu-
zieren und zweitens die Strombasis unter die I
obere Elektrode zu verlegen, war eine (kühlbare)
Messingröhre in vertikaler Richtung bis auf
wenige mm Abstand von der Oberfläche in die
Lösung geschoben. Als elektromotorische Kraft
diente eine Starkstromquelle von 430 Volt elek-
tromotorischer Kraft. Es ergaben sich folgende
Resultate.
Zwischen einer Kathode aus Kohle
und einer Zinksulfatlösung als Anode ist
ein Lichtbogen möglich. Zwischen einer
Zinksulfatlösung als Kathode und einer
metallischen Anode ist ein Lichtbogen '
unmöglich; bei Anwendung einer ge- j
nügend grossen elektromotorischenKraft I
(430 oder 1860 Volt) erhält man in diesem
Falle wohl einen Glimmstrom, aber dieser
vermag sich nicht in einen Lichtbogen
zu verwandeln. Auch diese Methode der
elektrolytischen Elektrode ist einer quantitativen
Behandlung fähig.
Die vorstehenden Resultate enthalten die
Erklärung der Unipolarität des Wehnelt-Unter-
brechers. Bei diesem dient als eine Elektrode
ein kurzer Platinstift, als zweite Elektrode
Schwefelsäure rings um den Stift. Es ist be-
kannt, dass, wenn der Unterbrecher funktionieren
i) Vcrgl. J. Stark, diese Zeitschr. 5, 83, 1904.
soll, der Platinstift Anode, die Säure Kathode
sein muss. Ist der Stift Kathode, so erhält
man zwar auch Unterbrechungen oder Strom-
schwankungen; diese sind aber nicht so abrupt
und regelmässig, und der Versuch endigt in
der Regel damit, dass der kathodische Platin-
stift zerstört wird. • Bei der Stromrichtung Stift-
Säure kann sich zwischen dem Stift als Anode
und der Säure als Kathode nie ein Lichtbogen
entzünden, höchstens stellt sich ein kurz dauern-
der schwacher GHmmstrom zwischen ihnen her
dank einer grossen elektromotorischen Kraft
des Extrastromes; sofort nach Unterbrechung
kann bei Dampfkondensation wieder Strom-
schluss eintreten. Bei der Stromrichtung Säure-
Stift kann dagegen an der metallischen Kathode
leicht ein Lichtbogen sich zünden, die Unter-
brechung verlangsamen und unregelmässig
machen und bei längerer Dauer den katho-
dischen Platinstift abschmelzen.
Wenn man in der von uns gebrauchten Ver-
suchsanordnung bei offenem Strome den Kohlen-
stift erst zur Berührung mit der Zinksulfatlösung
bringt und dann wieder ein wenig über deren
Fläche emporzieht, so dass durch die Wirkung
der Kapillarität ein Tropfen Flüssigkeit Stift
und Lösung verbindet, so ergiebt sich bei
Schliessung des Stromes folgendes. Ist der
Stift Anode, die Lösung Kathode, so wird bei
Stromschluss der beide verbindende Tropfen
verdampft und der Strom sofort wieder unter-
brochen. Ist der Stift Kathode, die Lösung
Anode, so verdampft bei Stromschluss zwar
der Tropfen ebenfalls momentan, aber sofort
stellt sich auch ein Lichtbogen zwischen Lösung
und Stift her.
§ 4. Der Spannungsabfall im Licht-
bogen bei Abkühlung der Elektroden. —
Aus dem Vorstehenden folgt, dass die hohe
Temperatur der Kathode des Lichtbogens nicht
erniedrigt werden kann, ohne dass der Licht-
bogen erlischt; wohl aber kann die Temperatur
der Anode beliebig erniedrigt werden. Hieraus
ergiebt sich weiter, dass eine Erniedrigung der
Temperatur der Elektroden nicht die innere
elektromotorische Kraft an der Kathodenober-
fläche, wohl aber diejenige an der Anodenober-
fläche zu beeinflussen vermag. Gleichzeitig wird
auch der Spannungsabfall in der Säule des
Lichtbogens geändert.
Die Elektrodenspannung V des Lichtbogens
setzt sich aus drei Teilen zusammen; erstens
dem Spannungsabfall i an der Kathodenober-
fläche (Kathodenfall), zweitens dem Spannungs-
abfall a an der Anodenoberfläche (Anodenfall),
drittens dem Spannungsabfall in der Säule,
welcher nahezu proportional der Länge / der-
selben ist. Ks ist also V= k + a -\- g.l= C
+ g. l. Die Konstante C enthält also den
Anoden- und Kathodenfall. Jener stellt die
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
267
Spannungsdifferenz dar, welche zur Kompen- '
sation der inneren elektromotorischen Gegen- \
kraft an der Anode notwendig ist. Eine Ver-
kleinerung von C bei Erniedrigung der Elek- !
trodentemperatur bedeutet nach dem Obigen '
nicht eine Veränderung von k, sondern eine j
Verkleinerung des Anodenfalles a. I
Wir untersuchten nun den Einfluss einer
Erniedrigung der Temperatur der Elektroden
auf die Lichtbogengleichung mittels folgender
Methode. Zum Zweck der Abkühlung wurden 1
Elektroden verwendet, wie sie Fig. 4 zeigt. In
eine 1,7 cm weite Messingröhre war central eine ,
0,7 cm weite eingeführt; durch beide wurde 1
ein Wasserstrom geleitet. Die weite Röhre war 1
oben mit einer Messingscheibe verschlossen; in j
S^jO
11,0
Fig. 4.
diese war central eine 5 mm weite, 3 mm tiefe
cylindrische Höhlung gebohrt. In diese konnten
Stifte aus beliebigem Material eingesetzt werden.
Es wurden nun einmal Messungsreihen an
den in den Messingröhren befestigten gekühlten
Elektroden aufgenommen, sodann an ungekühl-
ten Elektroden ohne Verwendung der Messing-
röhren. Die Resultate mit Kohlenelektroden
zeigten für die zwei Fälle keine so grossen
Unterschiede, dass sich etwas Sicheres behaup-
ten liesse; dies war zu erwartrt», da bei Kohle
wegen ihres schlechten thermischen Leitver-
mögens eine Abkühlung noch schwieriger ist
als bei besser leitendem Metall. Wir teilen
darum lediglich Beobachtungen an Kupferelek-
troden mit. Bei den Messungen ohne Abküh-
lung waren die Kupferelektroden 3,4 cm lange,
0,55 cm dicke cylindrische Stifte, sie waren zur
Verringerung der Abkühlung durch Leitung in
kunen dicken Kohlenstäben befestigt. Die Fig. S
und 6 geben mehrere Beobachtungsreihen gra-
phisch wieder.
Mit Hilfe der V, »-Kurven kann man für / =
const. verschiedene V, /-Kurven konstruieren,
indem man aus ihnen flir einen bestimmten
Wert der Stromstärke die zusammengehörigen
Werte der Elektrodenspannung und des Elek-
trodenabstandes entnimmt. Auf diese Weise
wurde Fig. 7 erhalten. Verbindet man die
Punkte in Fig. 7 in erster Annäherung durch
die lineare Relation V^= C \ g.l, so ergiebt
sich folgendes.
1
Vngt)ame EUUroden.
3 *■ t
Slnmstärkt in Anqtin.
F'g:- 5-
Für heisse ungekühlte Elektroden ist
der Wert des Spannungsgefälles^ (Span-
nungsdifferenz auf I cm) in der Lichtsäule
eekäJiUe EUktrodtn.
-L.
T *■ s e T
Stromstäriu 1a Ämjiire.
Fig. 6.
kleiner als für gekühlte Elektroden. Dies
erklärt sich daraus, dass die Abkühlung eine
Verringerung der Dampfmenge in der positiven
e 3
£ltMrodenabstand in mm.
Fig. 7.
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268
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
Lichtsäule zur Folge hat. Aus dem gleichen
Grunde erklärt sich das schnelle Anwachsen
der Elektrodenspannung der Lichtsäule bei
kleiner Stromstärke mit weiterem Sinken der-
.selben; mit abnehmender Stromstärke
nimmtnämlich die Verdampfung derElek-
troden und damit die Dampfmenge ab
und infolgedessen wächst dasSpannungs-
gefälle g in der Lichtsäule; dieses ist um
so kleiner, je grösser die Stromstärke ist.
Die Konstante C in der Lichtbogen-
gleichung V= C + g-.l ist für heisseElek-
troden grösser als für gekühlte. Dies er-
klärt sich daraus, dass der Anoden fall a und
somit die innere elektromotorischeKraft
an der Anode durch Erniedrigung der
Temperatur der Anode verringert wird. Eine
derartige Abnahme der Konstanten C bei Ab-
kühlung der Anode haben auch Ch.R. Gross und
W. E. Shepard (a. a. O.) gefunden. In ihren
Beobachtungen war bei gewöhnlicher Versuchs-
anordnung mit Kohlenelektroden C= 39, bei
Erhöhung der Anodentemperatur C = 46,9, bei
Abkühlung der Anode C= 5,6 Volt.
§ 5. Deformation der Elektrodenober-
fläche durch den Lichtbogen; Druck im
Gleichstromlichtbogen. — Brennt man den
Lichtbogen zwischen Kohlenstiften, die nach der
in § 4 beschriebenen Methode gekühlt werden,
verringert man also die Oxydation durch den
umgebenden Sauerstoff, oder lässt man ihn noch
besser in Kohlensäure brennen, so gräbt sowohl
die kathodische wie die anodische Strombasis
sich kraterförmig in die Kohle. Durch die Ab-
kühlung ist nämlich die Destillation der Kohle
von der sonst sehr heissen positiven Kohle nach
der Kathode reduziert; infolgedessen kann die
Verdampfung in der hochtemperierten katho-
dischen Strombasis unverdeckt ebenfalls in der
Ausbildung eines Kraters sich kund thun.
Dass im Vakuum beim Quecksilberlichtbogen
die Basis des kathodischen Lichtbüschels eine
kleine Vertiefung in die Quecksilberoberfläche
treibt, ist eine mehrfach beschriebene Erschei-
nung.') Diese Depression erklärt sich daraus,
dass infolge der hohen Temperatur in der katho-
dischen Strombasis hier eine intensive Ver-
dampfung erfolgt und einen Überdruck gegen-
über dem Gasdruck der Umgebung erzeugt;
eben dieser Überdruck befördert den Metall-
dampf von der kathodischen Strombasis weg
in die Lichtsäule hinein. Ist die ganze Anoden-
oberfläche des Quecksilberlichtbogens im Vakuum
anodische Strombasis, so ist an allen Punkten
infolge der Verdampfung der gleiche Überdruck
vorhanden, und es ist an keiner Stelle der
Anode eine .solche Vertiefung wie an der katho-
dischenStrombasiswahrnehmbar. Wenn dagegen
i) J. Stark ti. M. Reich, diese Zcilsclir. 4, 321, lyoj;
J. Stark, diese Zeit^chr. 4, 440, 1903.
der grösste Teil der Anodenoberfläche mit fein
verteiltem unschmelzbaren Oxyd bedeckt und
dadurch die anodische Strombasis nur auf einen
kleinen Bezirk beschränkt ist, so zeigt sich hier
die gleiche Vertiefung wie an der kathodischen
Basis infolge des Überdruckes in dem hervor-
brechenden Dampfstrahl. Wie im Vakuum .».o
tritt auch bei atmosphärischem Druck in der
kathodischen Strombasis des Quecksilberlicht-
bogens jene Vertiefung auf und zeigt das Vor-
handensein eines Überdruckes an. Sie tritt
ebenfalls in der anodischen Strombasis bei
atmosphärischem Druck auf, da sie in diesem
Falle von vornherein nur auf einen kleinen Be-
zirk der Anodenoberfläche beschränkt ist. Wir
haben die Beobachtungen bei atmosphärischem
Druck an einer ebenen Quecksilberfläche von
6 cm Radius angestellt; der Strom wurde ihr
von unten central zugeführt; dem Centrum gegen-
über war ein Kohlenstift vertikal gegenüber-
gestellt.
Es ist hier vielleicht der Ort, einige Be-
merkungen über den Druck im Gleichstromlicht-
bogen zu machen zur Klärung der widersprechen-
den Ansichten und Beobachtungen über diesen
Punkt. Nach den vorstehenden und den früheren
Darlegungen über die Dampfentwicklung aus
den Elektroden des Lichtbogens ist bei hoher
Temperatur sowohl in der kathodischen
wie in der anodischen Strombasis ein
Überdruck von Dampf gegenüber dem
Druckdes umgebendenGases vorhanden;
dank diesem Überdruck vermag sich ein
Dampfstrom sowohl von der Anode wie
von der Kathode aus in den Zwischen-
raum zwischen die Elektroden zu ergies-
sen. Die Vertiefung in der anodischen und in
der kathodischen Strombasis auf einer Queck-
silberelektrode ist ebensosehr ein experimen-
teller Nachweis jenes Überdruckes wie das Her-
vorströmen der Dampfbüschel aus Anode und
Kathode. Bringt man in der anodischen Stroni-
basis ein kleines Loch an und fuhrt von diesem
weg central durch die Anode einen Kanal zur
Flüssigkeitskuppe eines empfindlichen Mano-
meters, so muss dieses einen Ausschlag im
Sinne eines Überdruckes zeigen, solange das
Loch von der weissglühenden Dampf aussen-
denden anodischen Strombasis des Lichtbogens
umgeben ist. In der That haben Dewar'l,
Child-) und Mitkevitch') auf diese Weise
einen Überdruck in der anodischen Stronibasis
konstatieren können. Bei Anwendung der vor-
stehenden manometrischen Methode auf die
kathodische Strombasis sind zwei Fälle zu unter-
scheiden. Ist erstens die Strom.stärke und da-
mit die kathodische Stromdichte so gross, dass
i) llewar, Chcm. News 45, 37, 1882.
2) C"hil<i, l'hys. Kev. 10, 151, 1900.
3J Mitkevitch, jouro. russ. phys.-chem. Ges. 1903, 507.
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269
das zum Manometer führende Loch rings von
der weissglühenden Dampf aussendenden katho-
dischen Strombasis umgeben ist, so muss auch
in diesem Falle das Manometer einen Über-
druck anzeigen; und in der That fand Dewar
für diesen Fall (Zuspitzung der Kathode) einen
Überdruck. Wenn dagegen zweitens die katho-
dische Strombasis nur einen Teil des Lochrandes
umfasst, so wirkt der aus ihr hervorbrechende
Dampfstrahl aspirierend auf das Manometer,
dieses kann dann statt eines Überdruckes eine
Druckverminderung anzeigen; eine solche fand
Dawar in der That in einigen seiner Beob-
achtungen angedeutet.
Es bleibt zum Schluss noch zu erwähnen,
weiche Deformation der Lichtbogen an der
Oberfläche einer flüssigen elektrolytischen Elek-
trode hervorbringt. In unseren Versuchen über
den Lichtbogen zwischen einer Kohlenkathode
und einer Zinksulfatlösung als Anode, grub der
Wasserdampf, welcher aus der anodischen Strom-
basis hervorbrach, immer eine Vertiefung in die
flüssige Oberfläche. War die Lösung Kathode,
so zeigte sich unter der genäherten stiftformigen
.^node eine Erhebung der Oberfläche infolge
der elektrischen Kraft, auch wenn kein Strom
überging. Wurde ein Glimmstrom zwischen der
elektrolytischen flüssigen Kathode und der festen
Anode hergestellt, so war ebenfalls noch eine
schwache Erhebung der kathodischen Strom-
basis wahrzunehmen, offenbar ebenfalls infolge
der grossen elektrischen Kraft an der Kathoden-
fläche des Glimmstromes.')
Herrn Professor Ri e c k e , der die vorstehende
Untersuchung, ermöglicht hat, sagen wir auch
an dieser Stelle unseren ergebensten Dank.
i) Warburg, Wied. Add. 45, l, 1892.
Göttingen, 14. Februar 1904.
(Eingegangen 25. Februar 1904.)
Ein neuer messender Detektor für elektrische
Wellen.
Von L. Heathcote Walter.
Das Fehlen eines befriedigenden messenden
Detektors fiir elektrische Schwingungen ist so
oft betont worden, dass eine Beschreibung des
neuen Oszillationsgalvanometers, welches ich in
Gemeinschaft mit Herrn Prof J. A. Ewing,
F- R. S., entworfen habe, jedenfalls von Interesse
sein wird.
Dieses Instrument unterscheidet sich von
*"en bisher erfundenen Detektoren dadurch,
(iass die Schwingungen ihr Vorhandensein direkt
"id sichtbar durch eine mechanische Bewegung
angeben, welche ihrer Intensität proportional
ist — gerade wie ein Galvanometer auf einen
kontinuierlichen Strom anspricht — , und ferner
dadurch, dass solche quantitative Ablesungen
sich direkt erhalten lassen über einen praktisch
unbegrenzten Bezirk, ohne irgendwelche Än-
derung an den Luftdrähten oder anderen leiten-
den Massen, die zum Auffangen der Wellen
verwandt werden.
Prof. Fessendsen betonte vof einiger Zeit
die Unmöglichkeit, aus den Schwingungen,
wegen deren ausserordentlich hoher Frequenz,
eine direkte mechanische Bewegung zu erhalten.
Verwendet man eine äussere Quelle (ein Dreh-
feld) zur Lieferung der Energie, und benutzt
man die neue Eigenschaft, welche ich entdeckt
habe — (dass nämlich, wenn solche Schwing-
ungen "längs eines magnetischen Drahtes ver-
laufen, welcher seinerseits unter dem Einfluss
eines magnetischen Drehfeldes .steht, alsdann
die Hysteresis ausserordentlich wächst, da die
Wirkung der Schwingungen darin besteht, mehr
von dieser von aussen geleisteten Energie aus-
nutzen zu lassen) — , so wird diese Schwierig-
keit überwunden; es wird dann nämUch die
gleiche Wirkung erzielt, und zwar in bedeutend
höherem und ausgedehnterem Masse, als wenn
die direkten elektrodynamischen Wirkungen
der Schwingungen benutzt würden. Das Instru-
ment beruht, wie schon betont, auf der Zu-
nahme der Hysteresis (im Sinne entgegen ge-
leisteter Arbeit), die in einer Spule von Stahl-
draht erzeugt wird, welche in einem Drehfelde
sich befindet, wenn Schwingungen durch den
Draht selbst geschickt werden ; solche Schwing-
ungen erzeugen nämlich einen oszillierenden
Cirkularmagnetismus, welcher sich der variablen
longitudinalen Magnetisierung superponiert.
Das Prinzip und die Vorversuche, welche zum
Entwurf des gegenwärtigen Instruments führten,
sind von Herrn Dr. Ewing und mir in einer
Arbeit „A new method ofDetecting Electrical
Oscillations" beschrieben worden, welche wir
der Royal Society in London am 1 1 . Februar
1904 vorgelegt haben.
Kurz gesagt ist das Instrument eine An-
wendung des Ewingschen Apparats zur Unter-
suchung der Hysteresis, und zwar ist in diesem
Falle das Prüfstück feststehend, und das Magnet-
feld kreist von einem Elektromotor getrieben.
Die Spule ruht auf Edelsteinzapfen und wird
durch eine Gegenfeder verhindert, dem Felde
zu folgen. Die Wicklung auf der Spule ist durch
Bifilarwicklung so nahezu induktionsfrei gemacht
wie möglich und besteht aus einer Anzahl
Windungen aus sehr feinem, isoliertem Stahl-
draht; die Ebene der Windungen steht senk-
recht auf der Achse der Spule. Die Spule ist
in Petroleum oder dickeres Mineralöl gebettet,
je nach dem gewünschten Betrage der Dämpf-
ung, wobei das Öl auch dazu dient, die Ab-
lenkung stetig zu machen und die Isolation zu
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270
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
verbessern. Das Instrument ist von zwei Ge-
sichtspunkten zu betrachten, deren Anforderungen
einigermassen verschiedene sind. So wird für
physikalische Messungen und für Messzwecke
im allgemeinen das Instrument mit einem per-
manenten Magnetsystem für das Feld versehen,
und die Ablenkungen werden mittels Licht-
zeigers und Skala gemacht, wobei ein Spiegel
auf der Achse der Spule befestigt ist. Ist der
Apparat in Thätigkeit, so ist eine stetige Ab-
lenkung vorhanden, welche von der normalen
Hysteresis herrührt, und der Lichtzeiger kann
auf irgendeinem Skalenteil in Nullstellung ge-
setzt werden. Wird die Spule nun von
Schwingungen getroffen, so giebt sie einen
Ausschlag in derselben Richtung wie der von
der normalen Hysteresis herrührende (gleiche
Feldrichtung) und kehrt in die Nullstellung zu-
rück, sobald die Schwingungen aufhören.
Das Instrument kann jede gewünschte Em-
pfindlichkeit erhalten, zunächst dadurch, dass
man der Spule und den Drahtwindungen ge-
eignete Proportionen giebt. So wird für
Messungen in der Nähe eines Funkeninduktors
eine sehr kleine Spule und ein kurzer Draht
von grösserem Durchmesser und kleinerem
Widerstand ausreichen, und mit solchem Drahte
kann eine höhere Isolation erreicht werden.
Für andere Zwecke, wo ein geringer Wider-
stand wünschenswert sein kann, kann das In-
strument mit einer Spule ausgerüstet werden,
welche mit einer entweder an der Spule selbst
oder ausserhalb derselben befestigten Kupfer-
primären versehen ist; durch diese müssen die
Schwingungen gehen; dabei üben sie eine
induzierende Wirkung aus auf die magnetische
Wicklung, welche in solchem Falle induktiv ge-
wickelt und in sich selbst geschlossen sein
muss. Verschiedene Modifikationen solcher
Wicklungen sind in der Spezifikation zum
D. R. P. 148840 angegeben, so dass eine Be-
schreibung derselben hier überflüssig ist. Ein
Instrument, welches mit einer Spule von höch-
ster Empfindlichkeit versehen ist, kann übrigens
auch für solche Messungen verwandt werden
bei Anwendung eines Shuntkreises; in solchem
Falle kann man eine Empfindlichkeit von
gleicher Grössenordnung wie die eines gewöhn-
lichen Kohärers erreichen.
Für einen Empfänger für drahtlose Tele-
graphie sind die Anforderungen etwas andere;
Empfindlichkeit (innerhalb gewisser Grenzen)
und schnelles Ansprechen bilden hier die Haupt-
erfordernisse. Jede Form von Rekorder-Appa-
raten kann durch die Bewegungen der Spule
bethätigt werden; eine Syphonrekorder- An-
ordnung wurde mit befriedigenden Ergebnissen
angewandt. Die für diesen Zweck benutzten
Schwingungen haben auch eine viel grössere
Wellenlänge und machen daher im Falle direkt
erregender Verbindung (für die besten Resultate)
die Anwendung beträchtlicherer Drahtlängen
auf der Spule erforderlich. Benutzt man einen
G
Fig. I.
Transformator oder eine Shuntverbindung, so
sind die Bedingungen andere. Ich hoffe, in
kurzer Zeit in der Lage zu sein, die Resultate
Kig. 2.
von Versuchen mit dieser Verbindung zu ver-
öffentlichen. Die Figuren zeigen einen Typus
des Instruments, bei dem ein Elektromagnet
Fig- 3-
das Drehfeld liefert. In Figur i ist das ganze
Instrument angegeben. In Figur 2 sind die
äusseren Hüllen entfernt, um das Magnetsystem
und das Innere des Motors zu zeigen. Figur 3
zeigt die Spule in ihrer Zelle.
(Aus dem Englischen Übersetzt von Max lue.)
(Eingegangen 29. Februar 1904-'
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
271
Ober das ultrarote Absorptionsspektrum
einiger organischer Flössigkeiten.*)
Von Max Ikl^.
I. Historisches.
Im Jahre 1895 untersuchte Herr Friedel*)
eine grosse Anzahl organischer Flüssigkeiten
auf ihre Wärmedurchlässigkeit hin und gelangte
u. a. zu dem Schlüsse, dass bei der Substitution
gewisser Atome bezw. Atomgruppen durch
gewisse andere die Diathermanität einer Sub-
stanz jedesmal in ganz bestimmtem Sinne
geändert wird. Besonders fand er sie stets
beträchtlich erhöht, wenn an Stelle von Wass'er-
stoff, Sauerstoff, Hydroxyl oder Stickstoff ein
Halogen- oder Schwefelatom eingeführt wird.
An diese Fried eischen Untersuchungen knüpfte
alsdann Herr Zsigmondy') einige Betrach-
tungen über den Zusammenhang zwischen der
chemischen Natur einer Substanz und ihrem
Durchlässigkeitsvermögen für Wärmestrahlen.
Herr Friedel beschränkte sich darauf, die
Intensität der gesamten durchgelassenen Wärme-
strahlung zu messen. Die von ihm benutzte
Strahlungsquelle war ein Eisenblock von der
Temperatur 393,5" C.*) Die Wellenlänge maxi-
maler Intensität dieser Quelle bestimmte er zu
4,03 ;/.*) Für den schwarzen Körper von der
in Rede stehenden Temperatur würde sich er-
geben:
, 2940
^*"= 393.5 + 273 ==4.4^.
also nicht wesentlich verschieden von dem von
Herrn Friedel beobachteten Wert. — Auf-
schlüsse über die intramolekularen Verhältnisse
der untersuchten Verbindungen lassen sich nur
dadurch gewinnen, dass man, worauf auch schon
Herr Zsigmondy hinweist^), zu spektraler
Zerlegung der Wärmestrahlung übergeht.
Auf Anregung des Herrn Geheimrat Wa r b u rg
untersuchte ich im physikalischen Institut der
Berliner Universität während des Sommers 1902
und des folgenden Winters eine Anzahl von
Flüssigkeiten nach dieser Seite hin. Über das
Ergebnis dieser Versuche soll hier berichtet
werden.
II. Methode, Apparate, Versuchs-
anordnung.
Als Wärmequelle diente mir Zirkonlicht,
und zwar ein Brenner von Max ^yo!z in Bonn,
i) Auszug ans der Berliner Inaugural-DissertatioD.
2} CK Friedet, über die Absorption der strahlenden
Wäme durch Flüssigkeiten. — Wied.Ann.66, 453 — 478, 1895.
3) R. Zsigmondy, Ober die Absorption der strahlen-
den Wärme durch Flftssigkeiten. — Wied. Ann. 67, 639 — 645,
1896.
4) Ch. Friedel, a. a. O., S. 463.
5) Ch. Friedel, a. a. O., S. 467.
6) R. Zsigmondy, a. a. O., S. 644—645.
auf dessen Vorzüge gegenüber dem Linne-
mann-Brenner ich hier hinweisen möchte. Die-
selben bestehen einerseits in der grösseren
Intensität der Strahlung, andrerseits in der nicht
unerheblichen Ersparnis an Sauerstoff und Glüh-
körpern. Auch arbeitet der Brenner innerhalb
ziemlich weiter Grenzen der Einstellung so gut
' wie völlig geräuschlos. Durch einen in -die
i Gasleitung eingeschalteten Regulator und ein
Regulierventil an der Sauerstoffbombe gelang
I es, bis fast zur vollständigen Leerung der Bombe
' hinreichende Konstanz der Strahlungsintensität
■ zu erreichen.
i Im übrigen war die optische Anordnung
die gleiche, wie sie von früheren Beobachtern
häufig angewandt und u. a. von Herrn Asch-
kinass') beschrieben ist. Als Prisma diente
i ein gutes Fluoritprisma. Die Berechnung der
Wellenlängen erfolgte auf Grund der von Herrn
I P a s c h e n ■') als „beobachtet" angegebenen
Brechnungsexponenten und des ein für alle Male
festgelegten Einfallswinkels. Die Messung der
Strahlungsintensität geschah mittels einer
Rubensschen linearen Thermosäule^) und eines
du Bois -Rubensschen Panzergalvanonieters.'')
, Die Breite des bilateral verstellbaren Spektro-
I meterspaltes wurde stets so gewählt, dass bei
I möglichst geringer Spaltöffnung noch messbare
I Intensitäten die Thermosäule trafen. Die höchste
! benutzte Spaltbreite war so gross, dass bei
, Beleuchtung des Spaltes mit Natriumlicht das
I Spaltbild gerade die ganze Breite der Thermo-
[ Säule ausfüllte. Diese beträgt rund 10' 30" am
Spektrometerteilkreise.
Die Konstruktion des Absorptionsgefässes
war die folgende: Die zu untersuchende Flüssig-
keitsschicht befand sich zwischen zwei plan-
parallelen Flussspatplatten von 2,625 bezw.
2,790 mm Dicke und 25 mm Flächenradius,
welche von der Firma Carl Zeiss in Jena be-
zogen waren. Die seitliche Begrenzung der
Flüssigkeitsschicht wurde durch einen plan-
parallelen Glasring gebildet, und zwar kamen
— je nach Bedarf — drei Ringe von 9,997,
2,167 "rtd 1,007 "i"! Höhe (im folgenden mit
A, B, C bezeichnet) zur Anwendung. Die Glas-
ringe waren von der Firma Franz Schmidt
& Haensch in Berlin angefertigt.
Um die Flussspatplatten und den Glasring
aneinander zu pressen, bediente ich mich einer
ähnlichenVorrichtungjwiesieHerrAschkinass'')
beschrieben hat: Ein cylindrisches Messinggefäss,
dessen Endflächen zu kreisrunden Diaphragmen
ausgebildet sind, besteht aus zwei ineinander
zu schraubenden Hälften. Die Innenseite des
r) E. Aschkinass, Wied. Ann. 66, 403 — 4*4, 1895.
2) F. Paschen, Wied. Ann. 68, 76a— -767, 1895.
3) M. Rubens, Ztschr. f. Instrk. 18, 65—69, 1898.
4) H. du Bois und H. Rubens, Ztschr. f. Instrk. 20.
65 ff. 1900.
5) E. Aschkinass, Wied. Ann. 66, 406—407, 1895,
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272
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
einen Diaphragmas dient beim Einfüllen als
Auflage für die eine Flussspatplatte. Auf letztere
wird der Glasring gelegt, die zu untersuchende
Flüssigkeit eingefüllt, mit der anderen Platte
verschlossen und die andere Hälfte des Messing-
cylinders aufgeschraubt. Zwischen Flussspat-
platten und Metall wurden Lederringe ein-
geschaltet, um die Platten, ohne sie zu zer-
brechen, fest an den Glasring pressen zu können.
Bei Anwendung der flacheren Glasringe //oder C
wurden ausserdem ringförmige Messingeinlagen
benutzt, um die lichte Höhe des Messinggefässes
auszufüllen.
Um einem Verdunsten der Absorptions-
flüssigkeit vorzubeugen, wandte ich, nachdem
verschiedene Kitte und Klebemittel zu Verun-
reinigung der Flüssigkeiten geführt hatten und
deshalb hatten verworfen werden müssen,
auch die von Herrn Ransohoff geübte Dich-
tung mit getränkter Watte ') sich nicht gut be-
währt hatte, folgendes sehr einfache Verfahren
an: Die Wand des Messinggefässes erhielt zwei
Bohrungen, in welche eingeschliffene Messing-
stopfen passten. War nun das Absorptions-
gefäss gefüllt und das Messinggehäuse ver-
schraubt, so wurde durch eines dieser Bohr-
löcher mittels Pipette oder Kapillartrichters von
der zu untersuchenden Flüssigkeit so viel ein-
gefüllt, dass der zwischen dem Glasring und
der Metallwand befindliche Hohlraum vollständig
mit derselben gefüllt war, was an dem Aus-
fliessen aus dem andern Bohrloch zu erkennen
war. Dann wurden beide Stopfen fest ein-
gesetzt und das Ganze auf dem Schlitten be-
festigt. Von Zeit zu Zeit wurde von der Flüssig-
keit etwas nachgefüllt. Dieses Verfahren hat
sich ausgezeichnet bewährt. Es ist damit jede
Verunreinigung der zu prüfenden Substanz durch
ein Dichtungsmittel ausgeschlossen. Nur in
zwei oder drei Fällen machte die ölartige Be-
schaffenheit der Flüssigkeit es erforderlich, beim
Füllen um die untere Flussspatplatte und den
Glasring einen Kautschukring zu legen, da sonst
der Giasring von der Platte seitlich abglitt.
In solchen Fällen versicherte ich mich jedoch
zuvor stets durch eine Probe davon, dass der
Kautschuk von der betreffenden Flüssigkeit
nicht angegriffen wurde.
Die Figur zeigt einen diametralen Durch-
schnitt durch das Absorptionsgefäss und die
Messinghülle in voller Grösse. Es ist der Glas-
ring B eingelegt. Bei N ist das eine Bohrloch
angegeben.
Nach jeder Versuchsreihe wurden die Fluss-
spatplatten und der Glasring, sowie die Messing-
teile und die Lederscheibchen, nach dem Vor-
i) Max KaDSohoff, Cber die Verteiluog des Absorp-
tionsvermögens einiger einfacherer Kohlenstoffverbindungen im
ultraroten Gebiete des Spektrums. Inaug.-Diss., Berlin 1896.
S. 10.
gange Friedeis zwecks Reinigung reichlich mit
Tetrachlorkohlenstoff gespült. Darauf spülte ich
die Platten und den Glasring stets noch gründ-
lich mit der demnächst zu untersuchender
Flüssigkeit, und dann erst füllte ich mit einem
frischen Quantum der neuen Substanz. Ich
glaube, hierdurch die grösstmögliche Garantie
dafür gewonnen zu haben, dass ich stets Flüssig-
keitsschichten untersuchte, die durch keinerlei
fremde Beimengungen verunreinigt waren.
III. Versuche und Ergebhisse.
Ich wandte mich zunächst zur Untersuchunj^
des Einflusses, den die Substitution von Halo-
genen auf das Wärmeabsorptionsspektrum aus-
übt. Herr Fried el zieht aus den von ihm
gewonnenen Daten als erste Folgerung: „Jedes-
mal, wenn in einer chemischen Verbindung
unter sonst gleichen Umständen Wasserstoff,
Sauerstoff, Hydroxyl und Stickstoff durch Schwe
fei oder Halogene ersetzt werden, steigt die
Wärmedurchlässigkeit der Verbindungen um
ein Beträchtliches." ') Von den Substanzen, die
Herr Friedel zum Beweise hierfür anführt,
untersuchte ich folgende Gruppen:
a) Methylenchlorid Cff^ ^^>
Chloroform CH Cl%,
Tetrachlorkohlenstoff C Clt ;
b) Methyljodid CH^J,
Methylenjodid CH^ 7^ ;
c) Äthylalkohol ^2 //j OH,
Äthylbromid C^HiBr.
Ich fügte noch als vierte Gruppe hinzu:
d) Äthylalkohol d H^ OH,
Äthyljodid dH^y.
In den Tabellen i bis 5 dieses Abschnittes
giebt die erste Kolumne die Wellenlängen in
//// an; die zweite Kolumne enthält die Diather-
manität Z>) des haiogenreicheren Stoffes in Pro-
zenten der ohne Absorption auf die Thermo-
säule fallenden Strahlungsenergie. In der dritten
Spalte findet sich ebenso die prozentuale Dia-
thermanität I\ der halogenärmeren Flüssigkeit.
Die vierte Spalte endlich zeiget das Verhältnis
der beiden Diathermanitäten an mit der Mass-
gabe, dass die Diathermanität der halogen-
reicheren Verbindung immer gleich 100 gesetzt
wurde.
Ist die ohne Absorption auf die Thermo-
i) Ch. Friedel, a. a. O., S. 471.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. lo.
273
Vi
In den Tabellen ist nur
angegeben.
säule fallende Strahlungsenergie 5o, die durch
die Flüssigkeit ( i ) bei der Schichtdicke d durch-
gelassene Strahlung y, , die nach der Absorp-
tion auf die Thermosäule fallende T) , und der
Extinktionskoeffizient für die Flüssigkeit (i)«],
so ergiebt sich:
«y 7" -— u, </ -^1
:tx — J^e ■ — (, _ ^)2'
wo bekanntlich:
Hl — I
«i + I
ist, und unter der prozentualen Diathermanität Z>,
ist zu verstehen die Grösse:
' ~ 7o ~ % (I - rY'
in Prozenten - von Jt^ angegeben.
Hierbei ist die vollständige Diathermanität
der Fluoritplatten für den untersuchten Spektral-
bezirk angenommen, eine Annahme, deren Be-
rechtigung durch Vorversuche nachgewiesen
worden war.
A
A
Andere Darstellungsweisen, die ich versucht
hatte, erwiesen sich nicht als nützlich.
Die Thermosäule wurde bei meinen Ver-
suchen nicht von einem homogenen Strahlen-
bündel getroffen, da sie eine gewisse Breite
im Spektrum einnahm. Wie oben angegeben,
betrug ihre Breite 10*30" des Teilkreises, was
je nach der Stellung im Spektrum einer Spektral-
breite von 60 \t.n bis 300 ^/u entspricht. Die
Dispersion für den ganzen Spektralbereich von
589 im bis 8840 nn betrug 8*30'.
Aus diesem Grunde giebt es, wie bereits
Puccianti betont hat, „keine Möglichkeit, wenn
die prozentuale Durchlässigkeit eines Körpers
für ein bestimmtes inhomogenes Strahlenbündel
bei einer gewissen Schichtdicke gegeben ist,
diejenige Durchlässigkeit zu berechnen, welche
derselbe Körper für dasselbe Strahlenbündel
bei einer andern Schichtdicke haben würde.
Und nicht genug hiermit. Wenn man eine
Reihe von Körpern, welche alle bei derselben
Schichtdicke, z. B. s, untersucht worden sind,
nach wachsender Durchlässigkeit ordnet, und
dann alle Körper bei einer andern Schicht-
dicke / untersucht, so kann es sehr wohl ge-
schehen, dass in der neuen Reihe, die ebenfalls
nach wachsender Durchlässigkeit angeordnet
ist, einige Körper nicht mehr den Platz be-
halten, den sie in der früheren Reihe hatten;
übrigens lassen, da Herr Friedel seine Unter-
suchungen mit verschiedenen Schichtdicken ge-
macht hat, seine Resultate einige Beispiele
dieses Stellungswechsels sehen." •)
l)L. Puccianti, Spettri di Assorbimenti di Liquidi
neU'UltraroMo. — Nnovo Cim. (4), 11, 1900. Daselbst S. 7.
Diese Zeitschrift 1, 49, 1899.
Bei der Vergleichung der Spektren der
Gruppe Methylen Chlorid , Chloroform, Tetra-
chlorkohlenstoff erwies es sich daher als not-
wendig, das Chloroform in zwei verschiedenen
Schichtdicken zu untersuchen, um sowohl für
Methylenchlorid als auch für Tetrachlorkohlen-
stoff vergleichbare Zahlen zu erhalten.
. Tabelle i.
Ring B, Schichtdicke 2,167 »>■"
DcHCl^
Denket,
DCHXl,
DCHCI,
884 11(1
1 98,0 1
1085
1 98,0
1270
97.9
1470
94.8
1670
90.3
I9I6
i 90.4
2063
90.9
2360
79.8
2450
, 73.3
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1 65-9
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Ring A, Schichtdicke 9,997 mm
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274
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
Ringscheibe A, Schichtdicke 9,997
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Ring B, Schicht
dicke 2,167 mm
DcH.y
DCH,7
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Tabelle 4.
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4,4 ..
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Tabelle 5.
Ring C, Schichtdicke 1,007 ««iii«
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DC^H^OH
I DC,H,Br
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-
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Digitized by
Google
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. ro.
275
Ring C, Schichtdicke 1,007 mm
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8.8
6.4
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7.8
5.0
erschien mir fernerhin von Interesse zu
sein, zu untersuchen, wie sich die von Herrn
Friede! festgestellte Verschiedenheit in der
Diathermanität isomerer Verbindungen*), bei
spektraler Zerlegung darstellt. Ich verglich zu
diesem Zwecke einerseits die Spektren von
Äthyläther {,C% H^ ^0 und Isobutylalkohol
C, H^ OH, andererseits von Äthylenchlorid
CH., CICH2 a und Äthylidenchlorid CH^ CHCk.
Die Tabellen 7 und 8 geben über die Gestalt
dieser Spektren Aufschluss. Die erste Kolumne
enthält wieder die Wellenlängen in (iß, die
zweite die Diathermanität des nach Friedel
fiir die Gesamtstrahlung durchlässigeren Stoffes,
die dritte die des andern, die vierte das pro-
zentuale Verhältnis der beiden Diathermanitäten.
Die Berechnung der Zahlen erfolgte wie in den
Tabellen für die Substitution.
Tabelle 6.
Ring C, Schichtdicke 1,007 mm
11 " " i
■ I>(C^^\0 jDc^h,oh
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Tabelle 7.
King C, Schichtdicke 1,007 mm
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Der Äthyläther war über Natrium destilliert
von der Firma C. A. F. Kahlbaum bezogen
und noch, um etwaiges Wasser zu beseitigen,
mit Kupfersulfat, welches wasserfrei gemacht
war, geschüttelt.
Endlich habe ich noch die Spektren von
Bromoform und Schwefelkohlenstoff aufgenom-
men in der Absicht, möglicherweise Gesichts-
punkte für die Beurteilung der Frage zu
gewinnen, inwieweit die verschiedenen Diather-
manitätsminima für bestimmte. Elemente oder
Gruppen charakteristisch seien. Diese Spektren
sind in der Tabelle 8 wieder gegeben, welche
in den beiden letzten Spalten die in der üb-
lichen Weise berechneten prozentualen Diather-
manitäten für die in der ersten Spalte verzeich-
neten Wellenlängen angiebt.
Tabelle 8
Ring .4, Schichtdicke
9,997 mm
X \ DCHBr,
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276
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
Ring A, Schichtdicke 9,997 mm
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69.7 „
64,5 "
55,« „
Aus meinen Untersuchungen, wie sie durch
vorstehende Tabellen dargestellt werden, ergiebt
sich folgendes:
1. Wird in einer organischen Flüssigkeit
Wasserstoff oder Hydroxyl durch ein Halogen
ersetzt, so wird die Diathermanität der Flüssig-
keit erhöht. Diese Erhöhung verteilt sich über
das ganze ultrarote Spektrum und ist in der
Regel am stärksten für die Wellenlängen ge-
ringster Diathermanität. Eine Ausnahme von
dieser Regel zeigen Methyljodid und Methylen-
jodid bei 4615 fiii.
Eine Verschiebung der Minima infolge der
Substitution von Halogenen, wie sie im sicht-
baren Spektrum von Krüss') und Oecono-
mides*) beobachtet wurde, Hess sich hier unter
den gegebenen Verhältnissen nicht sicher nach-
weisen.
2. Für die ultraroten Absorptionsspektren
isomerer Flüssigkeiten lassen sich aus den ge-
wonnenen Daten keinerlei Gesetzmässigkeiten
herleiten. Die Kurven, welche die Zahlenreihen
1) G. Krüss, Ztschr. f. phys. Chem. 2, 312—337, 1888.
— Ztschr. f. phys. C;hem. 18, 559 — 563, 1895. — Chein. Ber.
22, 3065, 18S9.
2) ij. Krüss und S. Oeconomides, Chem. I.er. 16,
2051—2056, 1883; Chcm. IJer. 18, 1426— 1433, 1885.
der zweiten und dritten Spalten dieser Tabellen
wiedergeben, schneiden sich mehrfach.
Wenn Herr Fried el ') findet, dass die Durch-
lässigkeit im gleichen Sinne sich ändert wie
das Atomvolumen, so mag das daraus zu er-
klären sein, dass gerade für das von Herrn
F r i e d e 1 benutzte Strahlenbündel für die angeführ-
ten Beispiele von Isomerie diesesVerhalten zutrifft.
Herrn Fried eis Strahlungsquelle war ein auf
393,5° C. erhitzter Eisenblock ^), dessen Energie-
maximum bei 4,03 (i gefunden wurde,') (s. a.
oben, S. 271).
3. Bezüglich der Zugehörigkeit der einzelnen
Minima :
Alle von mir untersuchten Körper zeigen
ein Diathermanitätsminimum bei 3435 ////, zu-
weilen scheint dasselbe ein wenig gegen die
kürzeren Wellenlängen hin verschoben bis 3 2401111.
Herr Julius findet*) das gleiche Minimum für
alle von ihm untersuchten Kohlenwasserstoffe und
schreibt es daher dem Radikal C» Nim + 1 zu.
Beim Schwefelkohlenstoff und beim Tetrachlor-
kohlenstoff findet Herr Julius dieses Minimum
nicht. In meinen Tabellen tritt es jedoch beim
Schwefelkohlenstoff deutlich auf, vielleicht ein
wenig nach grösseren Wellenlängen hin ver-
schoben; beim Tetrachlorkohlenstoff ist es je-
doch nur so leise angedeutet, dass sein Vor-
handensein allerdings nicht mehr mit Sicherheit
gefolgert werden kann. Auf Grund meines oben
geschilderten Verfahrens bei der Herrichtung
des Absorptionsgefässes für jede einzelne Ver-
suchsreihe glaube ich mit Sicherheit annehmen
zu dürfen, dass eine Verunreinigung durch
wasserstoffhaltige Substanzen bei meinen Ver-
suchen ausgeschlossen war.
Hiernach erscheint es mir nicht unmöglich,
dass dieses Minimum dem Kohlenstoff, auch ohne
dass er an Wasserstoff gebunden sein niuss,
zugeschrieben werden dürfte.
Des weiteren fand ich bei den meisten
Stoffen ein Minimum der Durchlässigkeit bei
5 — 5,2//, über dessen Natur und Ursprung ich
nichts anzugeben vermag.
Die Jodide und die kohlenstoffreicheren
Chloride haben ferner ein Minimum bei 2450,"/'.
die Chloride sämtlich ein solches zwischen
4025/',« und 4220 fift, welches bei den Bromiden
ein wenig gegen grössere Wellenlängen hin.
bei den Jodiden noch mehr, bis 461$ fft, ver-
schoben auftritt. Die Jodide haben ein Minimum
bei 5600 (Jfi. Chloroform und Bromoform zeigen
zwei übereinstimmende Minima bei 560O//.U und
8055 w.
1) Ch. Friedel, a. a. O., S. 474.
2) Ch. Friedel, a. a. ü., S. 462—463.
3I Ch. Friedel, a.a.O., S. 467— 468.
4, \V. H. Julias, nolnmetrische L'iitersuchung einiS'."
Absorptionsspektren im Hinblick auf ihren Zusamnicnhii.i;
mit intramolekularen Verhältnissen. — Verh. d. Ver. j. Fori.
d. Gewcrbcfl. 1893, S. 231 — 279. — Daselbst S. 277 ■ 27S.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
277
Das von Herrn Puccianti') als für die Al-
kohole charakteristisch bezeichnete Diathermani-
tätsminimum bei 2,1 (i konnte ich nicht kon-
statieren. Bei der Flachheit dieses Minimums
und bei der von mir benutzten grossen Breite
des Wellenlängengebietes ist diese Diskrepanz
wohl erklärlich. Im übrigen fallen die von mir
bei den Alkoholen beobachteten Diathermani-
tätsminima der Lage nach mit den von Herrn
Ransohoff'^) verzeichneten zusammen. Die
Einzelheiten des von Herrn Ransohoff an-
1) U Puccianti, Nuovo Cim. (4) 11, 39, 1900.
2) M. Kansohoff, a. a. O., S. 29— 31-
' gegebenen Alkoholspektrums treten natürlich
in meinen Tabellen nicht hervor, wie dies bei
der grossen Verschiedenheit der Schichtdicken
— die von mir benutzte betrug mehr als das Vier-
zehnfache der von Herrn Ransohoff angewand-
' ten — und bei der entsprechend grösseren
Breite meines Strcihlenbündels nicht anders zu
erwarten war.
I Keine der von mir untersuchten Flüssig-
' keiten folgt dem Maxwellschen Gesetz über
' die Beziehung zwischen dem Brechungsexponen-
ten und der Dielektrizitätskonstanten. (Vgl.
Inaug.-Diss. am Schluss.)
(Eingegangen 3. März 1904.)
BESPRECHUNGEN.
Emanuel Pfeiffer, Physikalisches Praktikum
für Anfänger. Dargestellt in 25 Arbeiten,
gr. 8. VIII und 150 S. mit 47 Abbildgn.
Leipzig, B. G. Teubner. 1903. M. 3.60.
Das physikalische Praktikum kann nicht eine
unveränderliche Schablone sein, der sich eine
jede Lehranstalt und jeder Besucher zu unter-
werfen hat. Es lassen sich nur wenig allgemein
gültige Regeln für seinen Betrieb aufstellen.
Zunächst muss von jedem Besucher des physi-
kalischen Praktikums verlangt werden, dass er
in einer Reihe von Aufgaben das langsame,
genaue, jede Fehlerquelle berücksichtigende Ar-
beiten der wissenschaftlichen Forschung lernt;
er muss angehalten werden, sich nicht mit der
qualitativen Seite einer physikalischen Erschei-
nung zu begnügen, sondern ohne Rücksicht auf
Zeitverlust sie quantitativ in mehrfach wieder-
holten Messungen zu studieren und die Kon-
stanten ihres Gesetzes genau zu ermitteln. Nach
Erledigung dieser ersten Aufgabe kann das
Praktikum in einem schnelleren Tempo dem
Besucher die Bekanntschaft mit einer grösseren
Anzahl von Apparaten und Versuchsanordnungen
vermitteln und ihn vor allem in elektrischen
Schaltungen durch viele Variation geübt und
selbständig machen.
Das vorliegende Buch sucht ausschliesslich
der ersten Aufgabe des physikalischen Prakti-
kums gerecht zu werden. Diese Einseitigkeit
kann ihm nicht zum Vorwurf gemacht werden,
um so mehr als jene Aufgabe des physikalischen
Praktikums im Laboratorium leicht zu wenig
berücksichtigt wird. Entsprechend dem Ziele,
welches sich das Buch gesetzt hat , be-
schränkt es sich auf eine kleine Zahl von
Praktikumsaufgaben, leitet indes an ihnen
methodisch ebenso einfach wie gründlich den
Studierenden an zu „manueller Geschicklichkeit
in der Behandlung feinerer Instrumente und
Sorgfalt und Zuverlässigkeit im Beobachten".
Der Mechanik sind 10, der Wärme 7, der Elek-
trizität 6, der Optik 2 Aufgaben gewidmet.
Das Buch ist aus dem Bedürfnis hervorgegangen,
den Besuchern der Industrieschule in München
für ihre Arbeiten im Laboratorium einen ge-
druckten Leitfaden zur Verfugung zu stellen;
es kann indes auch fiir den Gebrauch an der
Universität neben den Büchern von Kohl-
rausch und Wiedemann und Ebert wärmstens
empfohlen werden. J. Stark.
(Eingegangen 3. Januar 1904.)
K. Schreber, Die Kraftmaschinen. Vor-
lesungen über die wichtigsten der zur Zeit
gebrauchten Kraftmaschinen, gr. 8. XII u.
348 S. mit 56 Abbildungen imText und auf einer
Tafel. Leipzig, B. G. Teubner. 1903. M. 6,— .
Das Buch ist eine Einführung in die tech-
nische Physik der Maschinen. Es werden der
Reihe nach die wichtigsten Typen der heute
gebräuchlichen Motoren hinsichtlich ihrer Ar-
beitsweise sowie (bei den Wärmemotoren) auch
hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit besprochen.
Geschrieben ist das Buch in der Absicht, Uni-
versitätsstudenten mit den Grundlagen prak-
tischer Anwendung der Mechanik und Wärme-
lehre vertraut zu machen. Zweifelsohne ent-
spricht Anlage und Ausführung des Werkes
durchaus dieser Absicht, so dass dasselbe Phy-
sikern und Mathematikern, die sich auf dem
Arbeitsgebiete der Ingenieure umsehen möch-
ten, war mT empfohlen werden kann.
Was allerdings die Hoffnung des Verfassers
anlangt, dass das Buch Landwirten und Juristen
zur Beratung bei praktischen Fragen dienen
könnte, so glaube ich, dass für solche Zwecke
besser eines der zahlreichen Bücher über Be-
triebskostenberechnungen, Materialpreise etc.
benutzt wird (weil dieselben reichhaltiger sind),
wenn überhaupt ein Buch eigene praktische
Erfahrungen ersetzen kann.
Der Studierende der technischen Hochschule
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278
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
schliesslich wird wohl auch ab und zu das
Buch zur Hand nehmen können, seiner dankens-
werten geschichtlichen und sonst allgemein in-
teressierenden Angaben halber, die in den rein
technischen Vorlesungen meist etwas zu kurz
kommen. Für eine Einführung in das eigent-
liche Fachstudium dagegen bietet es ihm zu
wenig. Was der zukünftige Ingenieur in den
ersten Semestern braucht, ist einerseits sichere
Grundlegung der technischen Mechanik, anderer-
seits feste Gewöhnung an zweckmässiges Kon-
struieren. Von diesem Standpunkt aus muss
eine zu frühzeitige Beschäftigung mit speziellen
maschinentechnischen Fragen, ohne dass der
Studierende die der theoretischen Behandlung
zu Grunde gelegte Konstruktionsform vor seinem
geistigen Auge hat, als unzweckmässig be-
trachtet werden.
Alles in allem gerechnet kann naturwissen-
schaftlich das Buch, wie der Verfasser in der
Vorrede selbst sagt, dem „gebildeten Nichtfacb-
manh zur Orientierung" dienen, sofern er keine
wirkliche praktische Beratung sucht.
W. Hort.
(Eingegaogen 7. Januar 1904.)
W. Nernst, Theoretische Chemie vom Stand-
punkte der Avogadroschen Regel und der
Thermodynamik, gr. 8. 4. Auflage. XIV u.
749 S. mit 36 in den Text gedruckten Abbild-
ungen. Stuttgart, F. Enke. 1903. M. 16. — .
Der beste Beweis für den durchschlagenden
Erfolg dieses Buches bildet der Umstand, dass
in zehn Jahren vier Auflagen nötig waren. Im
Vergleich zu den früheren sind wesentliche Än-
derungen in der Darstellung und Anordnung
nicht vorgenommen worden. Berücksichtigt
sind die wichtigsten inzwischen erschienenen Ar-
beiten aus dem Gebiet der physikalischen Chemie
und neu hinzugekommen ist ein Kapitel über
die atomistische Theorie der Elektrizität, in der
die Entwickelung der Theorie der Elektronen,
die sich ja immer mehr als eine neue Erwei-
terung der atomistischen Betrachtungsweise
herausstellt, zur Darstellung gebracht wird.
Da das Buch allgemein bekannt ist, so dürfte
es unnötig sein, ihm ein empfehlendes Wort
mit auf den Weg zu geben. G. C. Schmidt.
(Eingegangen lo. Januar 1904.)
Hans von Jüptner, Lehrbuch der physi-
kalischen Chemie für technische Che-
miker und zum Gebrauche an technischen
Hochschulen und Bergakademien, i. Teil,
Materie und Energie, gr. 8. V und 194 S.
mit 21 Fig. Leipzig und Wien, F. Deuticke.
1903. M. 4.—.
Trotz der reichlich vorhandenen vorzüg-
lichen Lehrbücher der physikalischen Chemie
dürfte doch ein speziell iiir die Bedürfnisse des
technischen Chemikers abgefasstes nicht über-
flüssig sein. Hier liegt der erste Teil eines
solchen vor. Das Ganze soll dann gewisser-
massen eine Einleitung in ein vom Verfasser zu
bearbeitendes Lehrbuch der chemischen Tech-
nologie darstellen und den besonders aa.<;-
gesprochenen Zweck erfüllen, das Studium der
technischen Chemie zu vertiefen. Dem mehr
technischen Charakter des Werkes entsprechend
ist auf die Mitteilung eines reichhaltigen tech-
nisch wichtigen Zahlenmaterials besonderer
Wert gelegt worden, auch die theoretischen
Teile des Buches haben sachgemässe Behand-
lung erfahren, so dass das Werk angelegentlich
empfohlen werden kann. Einen für den Refe-
renten recht amüsanten Eindruck erweckt die
Thatsache, dass Ostwald, der jetzt so aus-
gesprochene Gegner aller molekulartheoretischen
Vorstellungen des öfteren wegen seiner so be-
sonders anschaulichen molekulartheoretischen
Erklärungen ganze Abschnitte lang wörtlich
citiert wird. Was mag der grosse Energetiker
und Feind aller molekularen Veranschaulicb-
ungen wohl empfinden, wenn er sieht, mit
welchem Eifer andere sich der von ihm fort-
geworfenen hypothetischen Krücken bedienen?
Emil Böse.
(Eingegangen 17. Jannar 1904.}
R Rudolph, Luftelektrizität und Sonnen-
strahlung. Mit Figuren und Kurven im Texte,
24 Seiten. Leipzig, Johann Ambrosius Barth.
I 1903. Preis M.i, — . Der Verfasser macht den
Versuch, eine Theorie der atmosphärischen
Elektrizität zu geben auf Grund folgender
I Annahmen:
' „ I . Die Ladungsintensität über irgendeinem
I Punkte der Erdoberfläche ist proportional der
J Strahlungsintensität, welche auf die dariiber-
liegende Flächeneinheit der Kugeloberfläche
j vom Radius r ohne Absorption entfallen würde,
I und dem von den Strahlen in der verdünnten
; Luft zurückgelegten Wege.
2. Die lonisierungsintensität über irgend-
einem Punkte der Erdoberfläche ist proportional
der auf die darüberliegende Flächeneinheit der
Kugeloberfläche vom Radius r entfallenden
Strahlungsintensität.
' 3. Die Ableitung von Luftelektrizität zur
I Erde, diejenige bei Gewittern und Nieder-
I schlagen inbegriffen, ist proportional der mittle-
ren Ladungs- und lonisierungsintensität."
Als Hypothese für die Erklärung positiver
I Ladungen in der Atmosphäre wird die lonisier-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. ro.
279
ung der Luft durch lichtelektrisch an kosmischen
Staubteilchen zerstreute Kathodenstrahlen, eine
primäre Kathodenstrahlung der Sonne und ein
Eindringen der negativen Ionen in die unteren
Schichten der Atmosphäre unter der Wirkung
des Strahlungsdruckes angenommen.
üem Ref. sind weder die hypothetischen
Grundlagen, bei denen er besonders eine stich-
haltige Erklärung des elektrischen Feldes ver-
misst, das die lichtelektrisch zerstreuten Ionen
erst zur weiteren Ionisierung befähigt, noch die
\'orschläge des Verfassers zur experimentellen
Prüfung seiner Theorie verständlich geworden,
die dieser im Anhang unter Hinweis auf den
von ihm konstruierten „Fesselballon mit Drachen-
fläche und Sammelnetz für atmosphärische Elek-
trizität" macht. H. Gerdien.
(EiDgegangen 22. Januar 1904.)
Journal de chimie physique, ölektrochimie,
thermochimie, radiochimic, m^canique chi-
mique, stöchiom^trie, publie par Philippe-A.
Guye. Genf, bei Kündig und Paris, bei Gau-
tier Villars. Monatlich erscheint ein Heft.
Damit hat nun auch die wissenschaftliche
Welt der französisch sprechenden Länder eine
Zeitschrift ftir physikalische Chemie und das
war zweifellos sehr nötig, denn während in an-
deren Ländern die junge Wissenschaft schnell
zu grosser Blüte sich entfaltet hat, verhielt sich
Frankreich derselben gegenüber mehr als ab-
lehnend. Nur dadurch erklärt es sich, dass
z. B. anderthalb Jahrzehnte theoretischer Elek-
trochemie an fuhrenden Geistern der Chemie
in Frankreich völlig spurlos vorbeigerauscht
sind. Augenscheinlich beginnt nunmehr eine
neue Ära der physikalischen Chemie in Frank-
reich und man kann daher der jungen Zeit-
schrift nur alles Gute wünschen und auch prophe-
zeien. Jedenfeills steht fest, dass ihre Leitung
in die geeignetsten Hände gelegt worden ist,
da der Herausgeber an der Entwickelung der
physikalischen Chemie von der freien Schweiz
ans fördernd den regsten Anteil genommen hat.
Wer wie der Referent mit grösstem Interesse
Guyes Vorlesungen zu hören Gelegenheit hatte,
brauchte sich kaum erst durch den Augenschein
zu überzeugen, dass die neue Zeitschrift unter
den günstigsten Auspizien ins Leben getreten ist.
Emil Böse.
(Eingegangen 17. Januar 1904.)
Das vorliegende Büchlein enthält die Haupt-
formeln der Physik mit elementaren Ableitungen
etwa im reichlichen Umfange der Schulphysik
und kann in der Hand des Physiklehrers an
höheren Schulen zur Repetition und beim Un-
terricht wohl Verwendung finden, da die Aus-
führungen im wesentlichen korrekt und in leicht
fasslicher Form gegeben sind. Bedenklich er-
scheint dem Referenten der Ersatz des Wortes
Parallelepiped durch „Parallelflach". Ersteres
ist ein Wort, dessen Bedeutung ein für alle-
mal festliegt; ,, Parallelflach" ist eine blosse Be-
zeichnung für einen Körper mit parallelen Flächen,
würde also ebensogut für ein Oktaeder, ein
Pentagondodekaeder etc. passen. Soll es ausser-
dem „der" oder „das" Parallelflach heissen?
Dieser Verdeutschungsbestrebung gegenüber
sind die Kapitel über Elektrizität, Wärme und
Magnetismus aus schematischen Rücksichten
mit „Elektrik", „Kalorik", „Magnetik" über-
schrieben worden, wodurch in der That eine
Uniformierung der Kapitelüberschriften erreicht
ist. Ein Parallelepiped mit drei zu einander
senkrechten Hauptrichtungen wird „Quader"
genannt, eine Bezeichnung, die für Balken, recht-
eckige Scheiben etc. doch reichlich merkwürdig
erscheint. Im Kapitel Elektrizität (Elektrik) ist
dem Referenten die Definition von Ampere
und Ohm aufgefallen; mag sich die Definition
des Ampere aus der Knallgas menge aus di-
daktischen Gründen noch rechtfertigen lassen,
so wäre doch auf jeden Fall die Angabe des
internationalen statt des legalen Ohm wünschens-
wert gewesen. Ausserdem sollte in einem mo-
dernen Buche der unglückliche Satz aus der
Lehre von der Batterieschaltung in Wegfall
kommen, dass man einen maximalen Entlade-
strom aus einer Batterie erhält, wenn man in-
neren und äusseren Widerstand durch passende
Batterie-Umschaltung gleichmacht. Im Zettalter
der Akkumulatoren ist dieser Satz wahrlich
nicht mehr angebracht, stammt er doch aus
einer Zeit, als man, um für einen besonderen
Versuch einmal eine ordentliche Stromstärke
zu bekommen, reiflich überlegen musste, wie
man seine Daniell- oder Bunsenbatterie am .
besten schaltete. Schliesslich sollte auch nicht
mehr das Daniellelement als Etalon für elektro-
motorische Kräfte genannt werden, auf keinen
Fall aber als einziges. Emil Böse.
(Eingegangen am 17. Januar 1904.)
G. Mahler, Physikalische Formelsammlung.
Sammlung Göschen, Heft 136. 2. verbesserte
Auflage. 190 S. mit 65 Fig. Leipzig, G. J.
Göschen. 1903. In Leinen geb. M. — .80.
E. Grimsehl, Die elektrische Glühlampe im
Dienste des physikalischen Unterrichtes.
Abhandlungen zur Didaktik und Philosophie
der Naturwissenschaft, Heft i. gr. 8. 60 S.
mit Abb. Berlin, J. Springer. 1904. M. 2. — .
Die vorliegende Abhandlung über die Ver-
wendung der Glühlampe im physikalischen
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28o
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 10.
Unterrichte ist in Bezug auf ihren didaktischen
Wert sowohl, als auch wegen ihrer experimen-
tellen Vielseitigkeit ein Meisterstück zu nennen.
Die einzelnen Kapitel behandeln der Reihe nach:
die Kohlenfadenlampe, die Glühlampe als Strom-
messer, die Glühlampe als Spannungsmesser,
sonstige Versuche aus der Elektrik und Magnetik,
Versuche aus der Mechanik und Wärmelehre.
Versuche aus der Optik.« Ein auch nur ober-
flächliches Eingehen auf den reichen Inhalt ist
in einem kurzen Referat nicht möglich und
würde nur den Genuss der zusammenhängen-
den Lektüre der Abhandlung beeinträchtigen.
Emil Böse.
(Eiogegangen 17. Januar 1904.)
Siegfried Toeche-Mittler, Zur Molekular-
gewichtsbestimmung nach dem Siedever-
fahren, gr. 8. 57 S. mit 4 Fig. u. 3 Taf
Berlin, E. S. Mittler & Sohn. 1903. M. 2.50.
Das vorliegende Heftchen enthält eine Ab-
handlung mit Messungen von Siedepunktser-
höhungen nach der Beckmannschen Methode.
Es wurden eine Reihe von Molekulargewichts-
bestimmungen in Benzol, Äthylalkohol und
Äthyläther als Lösungsmitteln ausgeführt, deren
Resultate nichts zu wünschen übrig lassen.
Bei einem Teil der Arbeit benutzte der Ver-
fasser Quecksilberthermometer, ein zweiter Teil
der Versuche dagegen wurde mittels Luft-
thermometer angestellt. Den Schluss der Ab-
handlung bilden Versuche über den Einfluss
der Heizflammengrösse auf die Resultate.
Emil Böse.
(Eingegaogen 17. Januar 1904.)
J. H. van't Hoff, Vorlesungen über theore-
tische und physikalische Chemie. Drittes
Heft: Beziehungen zwischen Eigenschaften
und Zusammensetzung. 2. Aufl. gr. 8. X und
155 S. mit Abb. Braunschweig, F. Mittler
& Sohn. 1903. M. 4. — .
Eine Empfehlung der Vorlesungen Meister
van't Hoffs ist an diesem Orte zweifellos über-
flüssig, es möge daher nur auf die interessante
Thatsache hingewiesen sein, dass die erste Auf-
lage schon eine Übertragung ins Französische,
Englische, Russische, Italienische und gar ins
Japanische erfahren hat. Emil Böse.
(Eingegangen 17. Januar 1904.)
C. H. Wind, Leerboek der Naturkunde en
von hare voomamste Toepassingen door
J. Bosscha V. Band. Magnetismus und Elek-
trizität, I. Abteilung. XVI u. 396 S. Lei-
den, A. W. Sijthoff. 1903.
Der Charakter dieses grossen holländischer.
Lehrbuchs der Physik ist in dieser Zeitschrift
4, 303 ausführlich geschildert worden. Auch
der vorliegende Band, welcher Magnetismus
und Elektrostatik enthält und von C. A. Wind
bearbeitet ist, hält sich ganz in den Rahmen
der vorhergehenden Bände, d. h. mathematische
Entwickelungen treten in den Hintergrund und
durch Abbildungen und Analogien werden die
obwaltenden Beziehungen klargelegt. Die An-
ordnung des Stoffes weicht' von der in deutschen
Lehrbüchern getroffenen nicht wesentlich ab.
Die Darstellung ist leicht fasslich und interessant.
Dem Studierenden wird in diesem Bande ebenso
wie in clen vorhergehenden ein vorzügliches
Lehrbuch in die Hand gegeben, um .sich mit
den einschlägigen Fragen vertraut zu machen.
G. C. Schmidt
(Eingegangen 10. Januar 1904.
Berichtig^ung:.
Mitteilung von J. Stark, „Ionisierung durch den
Stoss negativer Ionen von glühender Kolile" 6, 51:
Am Ende von § 6 ist statt: „Für die Ionisierung durch köntgix-
strahlen wurde von Perrin (Ann. chim. et phys. U, 496, 1S97,
Unabhängigkeit von der Temperatur in den Grenzen —n'
und -|- 145" gefunden" ist zu setzen: „Für die lonisienug
durch Röntgenstrahlen wurde von Mc Clung (Proc. Cambr.
Soc. IS, 191, 1903) Unabhängigkeit von der Temperatur in
den Grenzen 14" und 222" gefunden.'' Der bedauerliche Irr-
tum kam durch eine Verwechselung der zwei in des Verf»s.«r>
Exzerpten hintereinander stehenden Citate zustande.
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, d«
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Es habilitierte sich: Dr. Paul Eversheim in Bonn ßr
Physik, Dr.. Alfred Thiel in Münster für Chemie, Dr..!
Schröder in Giessen fiir Chemie, Dr. E. Rnpp in Marbng
für Chemie.
Es'iwurden .berufen: zum Professor für Chemie an die
Handelshochschule zu Köln Dr. Reitter, zum Professor fii
Maschinenlehre und Elektrotechnik an dieselbe Anstalt In-
genieur Kinkel.
Zum Professor fUr Physik, Wetterkunde und Geodiie
an der Forstakademie Eberswalde Privatdozent Dr. J. Schubert
daselbst.
Es erhielt den Titel Professor: Privatdozent Dr. F.Co hn
in Königsberg.
Ffir die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Böse in OöUincen. — Verlag von S. HIrzel ia Leipzig.
Ornck vom Angnst Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. II.
I. Juni 1904.
Redaktioiiischliii* üir No. 12 am i. Juoi 1904.
INHALT.
(K. :=- Referat, B. — Besprechung.)
5. Jahrgang.
289
30s
289
30s
281
Sdta
ArrhSDius, 8. ▲., Lehrbuch der kosmischen Physik. (B.) 308
Atmosphäre: Einige Beobachtungen über das elektrische
Verhalten der — am Meer, v. A. Löwy u. F.
Maller 290
Atomrolamen: Ober eine mögliche Beziehung der Serien-
spektren zum — , T, M. Reinganum 302
Aubel, E. Tan, Erwiderung auf die Kritik des Herrn
Franz Streintz 303
Banmhauer, H., Beobachtungen Über das Leuchten
des Sidot-Blendeschinnes 289
Bemdt, G., Die Einwirkung von Selenzellen auf die
photographische Platte (Bemerkung zu : Neue Strah-
len oder eine neue Emanation, von J. J. T. Chabot)
Raaseogesellschaft : XL Hauptversammlung der Deutschen
— für angewandte physikalische Chemie, früher
Deutsche elektrochemische Gesellschaft. (R.) . . .
Chabot,]. J.T., Bemerkung zu dessen Abhandlung: Neue
älraUen oder eine neue Emanation, von G. Berndt
I tiemie: XI. Hauptversammlung der Deutschen Bunsen-
gcsellschaft filr angewandte physikalische — , früher
Deutsche elektrochemische Gesellschaft. (R.) . . .
Curie, F., Neuere Untersuchungen über Radioaktivität
Klelitrisch: Einige Beobachtungen über das — Verhalten
der Atmosphäre am Meer, ▼. A. Löwy u. F.
Müller 290
Elektrische Verschiebung: Magnetische Wirkung ,
». J. B. Whitehead 300
Elektrochemische Gesellschaft: XL Hauptversammlung
der Deutschen Btmsengesellschaft für angewandte
physikalische Chemie, früher Deutsche . (R.) . 305
Emaiution: Die Einwirkung von Selenzellen auf die
photographische Platte. (Bemerkung zu: Neue
Strahlen oder eine neue — , von J, J. T. Chabot),
V. G. Berndt 289
Flammenleituug: Über die — , v. E. Marx .... 298
Gase: Ein Verfahren zur Messung der Strömungsge-
schwindigkeit von — mit besonderer Berücksich-
tigung luftelektrischer Apparate, v. H. Gerdien u.
H. Schering 297
Oerdien, H., Die Messung kleiner Kapazitäten mittels
einer messbar veränderlichen Normalkapazität . . 294
— u. H. Schering, Ein Verfahren zur Messung der
Strömungsgeschwindigkeit von Gasen mit besonderer
Iterücksicbtigung luftelektrischer Apparate .... 297
i'-esuche 312
Kapazität: Die Messung kleiner — mittels einer messbar
feränderlicheu Normal — , v. H. Gerdien . . . 294
Kosmische Physik: Lehrbuch der , v. S. A. Arrhe-
nius. (B.) 308
Kiaitmischine: Ober den hydraulischen Wirkungsgrad
voo Turbinen bei ihrer Verwendung als — und
Pumpen, v. R. ProelL (B.) 312
Leuchten: Beobachtungen über das — des Sidot-Blende-
schinnes, v. H. Baumhauer 289
Wwy, A. u. F. HüUer, Einige Beobachtungen über
das elektrische Verhalten der Atmosphäre am Meer 290
Seite
306
290
289
308
305
312
Luftelektrisch: Ein Verfahren zur Messung der Strömungs-
geschwindigkeit von Gasen mit besonderer Berück-
-'chtigung — Apparate, v. H. Ger dien und H.
Schering 297
Magnetische Wirkung elektrischer Verschiebung, v. J. B.
Whitehead 300
Marx, ü.. Über die Flammenleitung 298
Meteorologische Gesellschaft: X. Allgemeine Versamm-
lung der Deutschen in Berlin vom 7. bis 9. April
1904. (R)
Möller, F. u. ▲. Iiowy, Einige Beobachtungen über
das elektrische Verhalten der Atmosphäre am Meer
Personalien 312
Photographisch: Die Einwirktmg vdti Selenzellen auf
die — Platte (Bemerkung zu: Neue Strahlen oder
eine neue Emanation von ]. J. T. Chabot), v. G . B e rn d t
PhysilcLebrbuch der kosmischen — ,v.S.A.Arrhenius.(B.)
Physikalische Chemie: XI. Hauptversammlung der Deut-
schen Bunsengesellschaft für angewandte — , früher
Deutsche elektrochemische Gesellschaft. (R.). . .
Proeil, IL, über den hydraulischen Wirkungsgrad von
Turbinen bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen
und Pumpen. (B.)
Pumpe: Ober den hydraulischen Wirkungsgrad von Tur-
binen bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen und
— , V. R. Proell. (B.) 312
Radioaktivität : Neuere Untersuchungen über — , v.P. Curie 281
Xtelnganum, M., Über eine mögliche Beziehung der
Serienspektren zum Atomvolumen 302
Sohering, H. u. H. Oerdien, Ein Verfahren zur Mes-
sung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen mit
besonderer Berücksichtigung luftelektrischer Apparate
Selenzellen: Die Einwirkung von ai|f die photo-
graphische Platte (Bemerkung zu: Neue Strahlen oder
eine neue Emanation von J. J.T.Chabot)rV.G. Berndt
Serienspektren: Über eine mögliche Beziehung der —
zum Atomvolumen, v. M. Reinganum 302
Sidot-Blende : Beobachtungen über das Leuchten des —
-Schirmes, v. H. Baumhauer
Strahlen: Die Einwirkung von Selenzellen auf die photo-
graphische Platte (Bemerkung zu: Neue — oder eine
neue Emanation, von J. J. T. Chabot), v. G. Berndt
Streintz, Franz: Erwiderung auf seine Kritik, v. E.
van Aubel
Strömungsgeschwindigkeit: Ein Verfahren zur Messung
der — von Gasen mit besonderer Berücksichtigung
lufielektrischer Apparate, v. H. Gerdien u. II.
Schering 297
Turbinen: Über den hydraulischen Wirkungsgrad von —
bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen und Pumpen,
V. R. Proell. (B.) 312
Whitehead, J. B., Magnetische Wirkung elektrischer
Verschiebung 300
Wirkungsgrad: Ober den hydraulischen — von Turbinen
bei ihrer Verwendung als Kraftmaschinen und Pumpen,
V. R. ProelL (B.) 3«2
297
289
289
289 t
303
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Neuere Untersuchungen über Radioaktivität
Von P. Curie.')
Seit der Entdeckung der stark radioaktiven
Substanzen haben die Untersuchungen über die
I) Journal de Chimie Physique, 1, 409 — 449, 1903.
I Radioaktivität eine sehr grosse Ausdehnung
[ gewonnen. Ich beabsichtige, in dieser Arbeit
j eine Übersicht über den gegenwärtigen Stand
' unserer Kenntnisse über diesen Gegenstand zu
geben, und zwar mit besonderer Berücksichtigung
! der neuesten Arbeiten.')
I l) Wegen ausführlicherer Einzelheiten Ober die vor dem
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282
Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. ii.
I. Radioaktive Substanzen.
Becquerelstrahlen. Uran und Thor. —
Wir wollen als radioaktiv diejenigen Sub-
stanzen bezeichnen, welche die Fähigkeit be-
sitzen, spontan und dauernd gewisse als Bec-
querelstrahlen benannteStrahlen auszusenden.
Diese Strahlen wirken auf die photographische
Platte; sie machen die Gase, welche sie durch-
setzen, elektrisch leitend; sie vermögen schwar-
zes Papier und Metalle zu durchdringen. Die
Becquerelstrahlen werden nicht reflektiert, nicht
gebrochen 'und nicht polarisiert.
Herr Becquerel war es, der im Jahre 1896
die Entdeckung machte, dass das Uran und
seine Verbindungen dauernd diese neuen Strah-
len aussenden. Herr Schmidt und Frau Curie
haben dann ungefähr gleichzeitig gefunden, dass
die Verbindungen des Thors ebenfalls radio-
aktiv sind. Die Intensität der von den Thor-
verbindungen ausgesandten Strahlung ist ähn-
lich derjenigen der von den Uranverbindungen
ausgesandten Strahlung. Die Radioaktivität ist
eine Eigenschaft der Atome, welche die Atome
des Urans und des Thors überall begleitet, wo
sie sich finden; in einem zusammengesetzten
Körper oder in einer Mischung ist sie im all-
gemeinen um so stärker, in je stärkerem Ver-
hältnis diese beiden Metalle selb.st darin ver-
treten sind.
Neue radioaktive Substanzen. — Frau
Curie hat im Jahre 1898 untersucht, ob es
unter den damals bekannten Elementen andere
gäbe, die mit radioaktiven Eigenschaften begabt
wären; sie hat keine Substanz finden können,
welche eine merkbare Strahlung hergegeben
hätte und konnte schliessen, dass die radioak-
tiven Eigenschaften der Elemente mindestens
100 mal schwächer sind als diejenigen des
Urans und des Thors. Sie hat dagegen ge-
funden, dass einige uranhaltige Mineralien (Pech-
blende, Kalkolith, Karnotit) aktiver sind als
metallisches Uran; die Aktivität dieser Mine-
ralien konnte also weder dem Uran, noch den
anderen bekannten Elementen an sich allein zu-
geschrieben werden. Diese Entdeckung ist
fruchtbar an neuartigen Ergebnissen gewesen.
Frau Curie und ich haben in einer gemein-
samen Arbeit gefunden, dass die Pechblende
neuartige radioaktive Substanzen enthält, und
wir haben vermutet, dass diese Substanzen neue
chemische Elemente enthalten.
Gegenwärtig kennt man mit Sicherheit drei
stark radioaktive neue Substanzen: das Polo-
nium, welches sich in Wismut findet, das aus
Mai 1903 erschieneueD Arbeiten s. die Dissertation von Frau
Curie (Paris, Gauthier-Villars, Juni 1903). — Oberset?t von
l'rof. W. Kaufmann in „Die Wissenschaft", Heft i. liraun-
tchweig, Vieweg & Sohn. 1904.
Uranmineralien gewonnen wird; das Radium'),
welches sich in Baryum gleicher Herkunft findet:
und das Aktinium, welches Herr Debierne
in den aus demselben Mineral gewonnenen sel-
tenen Erden gefunden hat. Alle diese drei
Substanzen finden sich in den Uranmineralien
in unendlich kleiner Menge, und alle drei be-
sitzen eine Radioaktivität, welche etwa mit-
lionenmal grösser ist als die des Urans und
des Thors.
Kürzlich kündeten Herr Giesel und Herr
Hofmann die Anwesenheit einer vierten stark
radioaktiven Substanz in den Uranmineralien
an, welche ähnliche chemische Eigenschaften
haben soll wie das Blei; nach den bisher er-
schienenen Veröffentlichungen habe ich mir
eine Ansicht über die Natur dieser Substanz
nicht bilden können.
Man kann sich fragen, ob die Radioaktivität
eine allgemeine Eigenschaft der Materie ist.
Diese Frage kann gegenwärtig noch nicht als
gelöst betrachtet werden. Die Untersuchungen
von Frau Curie haben enviesen, dass die ver-
schiedenen bekannten Substanzen keine ato-
mistische Radioaktivität besitzen, welche den
hundertsten Teil der Radioaktivität des Urans
und des Thors erreichte. — Andererseits können
gewisse chemische Reaktionen Veranlassung
geben zur Entstehung elektrisch leitender Ionen,
ohne dass die wirkende Substanz den Charak-
ter atomistischer Radioaktivität zeigte. So macht
weisser Phosphor bei der Oxydation die um-
gebende Luft elektrisch leitend, während roter
Phosphor und die Phosphate sich in keiner
Weise radioaktiv zeigen.
Schon ältere Untersuchungen (von Rüssel,
Colson.Lengyel) haben gezeigt, dass gewisse
Körper mit der Zeit auf die photog^raphische
Platte einwirken. Es ist möglich, dass ein Teil
dieser Erscheinungen auf Radioaktivität beruht,
aber man hat über diesen Punkt noch keinerlei
Gewissheit. Neuere Arbeiten (vonMacLennan
und Burton, Strutt, Lester Cooke) würden
dagegen zu der Annahme fuhren, dass die
Radioaktivität in äusserst schwachem Grade
allen Substanzen zukommt. Die Identität die-
ser sehr schwachen Erscheinungen mit den Er-
scheinungen der atomistischen Radioaktivität
kann aber noch nicht als sicher betrachtet werden.
Radium. — Von allen stark radioaktiven
Substanzen ist das Radium das einzige, von
welchem man bisher hat nachweisen können,
dass es ein neues Element bildet. Das Radium
besitzt ein charakteristisches Spektrum, dessen
Entdeckung und erste Untersuchung wir De-
margay verdanken, und welches weiterhin von
den Herren Runge und Precht und von Herrn
l) Von Herrn und Frau Curie und Herrn Beniont
entdeckt.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. u.
283
Crookes untersucht worden ist. Das Radium
ist ein Element, welches sich in die Reihe der
erdalkalischen Metalle im Anschluss an das
Bar>'um einordnen wird; sein Atomgewicht, wie
es von Frau Curie bestimmt worden ist, ist
gleich 225.
Das Radium ist bisher gewonnen worden
aus einem Rückstand bei der Fabrikation, welche
bezweckt, das Uran aus seinem Mineral (der
Pechblende) auszuscheiden. Dieser Rückstand
enthält auf die Tonne 2 bis 3 Dezigramm Ra-
dium. Man zieht zunächst aus einer Tonne
des Rückstandes 10 bis 15 Kilogramm radium-
haltiges Baryumsalz aus, aus welchem man
dann durch fraktionierte Krystallisationen (mit
Chlorür oder Bromür) das Radiumsalz gewinnt,
da die aus einer Lösung sich abscheidenden
Krj'stalle radiumreicher sind als das in Lösung
bleibende Salz.
Man kann die Radioaktivität eines Radium-
salzes zu verschiedenen Zeiten messen von dem
Zeitpunkt an, wo man das Salz hat kristalli-
sieren lassen und, wo man es im Trockenapparat
getrocknet hat. Man stellt fest, dass die Ak-
tivität einen gewissen Anfangswert hat; dann
wächst sie als Funktion der Zeit, anfangs sehr
schnell, dann nach und nach langsamer; sie
strebt endlich asymptotisch einem Grenzwert
zu, der etwa 5 mal stärker ist als die anfäng-
liche Aktivität. Die Aktivität bleibt dann jahre-
lang unveränderlich, wenn man das Salz , in un-
verändertem Zustande belässt.
Polonium. — Im Gegensatz hierzu ist das
Polonium ein Körper, welcher seine Radioak-
tivität langsam verliert von dem Zeitpunkt an,
wo es von dem Uranmineral getrennt wurde,
in dem es enthalten war. Nach einigen Jahren
ist die Radioaktivität des Poloniums fast voll-
ständig verschwunden. Das Polonium verhält
sich also wie ein unbeständiger Körper. Man
hat bisher noch nicht den Nachweis erbringen
können, dass das Polonium ein neues vom ge-
wöhnlichen Wismut verschiedenes Element sei.
Man kann das Polonium durch Fraktionier-
img anreichern, indem man durch Wasser ba-
sisches Wismutpoloniumnitrat aus saurer Lösung
niederschlägt; der gefällte Teil ist der aktivere.
Man kann auch eine teilweise Fällung aus stark
saizsaurer Lösung durch Schwefelwasserstoff
vornehmen; das Polonium konzentriert sich in
dem gefällten Schwefelsalz. Diese Fraktionier-
imgsverfahren sind mühsam, weil die Nieder-
schläge sich nur schwer wieder lösen. Herr
Marckwald konzentriert die Aktivität durch
Eintauchen eines Wismutringes in eine Wis-
mutpoloniumlösung; auf dem Ringe schlägt
sich eine Schicht äusserst aktiven Metalls nieder.
Aktinium. ; — Die Anreicherung des Akti-
niums ist noch mühsamer als diejenige des
Poloniums. Die festen aktiniumhaltigen Salze
' besitzen eine Radioaktivität, welche im Verlauf
I mehrerer Jahre vollkommen unveränderlich
: bleibt.
II. Strahlung der radioaktiven Körper.
I Zusammengesetzte Natur der Strah-
I lung. — Das Radium ist derjenige radioaktive
I Körper, dessen Strahlung am vollständigsten
[ erforscht worden ist. Man weiss heute, dass
' das Radium eine Gesamtheit von Strahiert ver-
schiedener Natur aussendet, welche in drei
I Gruppen zusammengefasst werden können. Nach
der von Herrn Rutherford angenommenen
! Bezeichnungsweise werde ich diese drei Grup-
I pen von Strahlen durch die Buchstaben a, ß, y
! bezeichnen.
I Die Wirkung des Magnetfeldes gestattet, sie
I zu unterscheiden. In einem starken Magnet-
felde werden die a-Strahlen ein wenig von ihrer
I geradlinigen Bahn abgelenkt, und die Ablenkung
I geschieht in gleicher Weise wie für die „Kanäl-
I strahlen" des Herrn Goldstein in Vakuum-
röhren; im Gegensatz hierzu werden die ß-
Strablen wie die Kathodenstrahlen abgelenkt,
und die y-Strahlen werden nicht abgelenkt^und
verhalten sich wie die Röntgenstrahlen.
/S-Strahlen. — Die j!^-Strahlen des Radiums
I bilden, analog den Kathodenstrahlen, eine hete-
rogene Gruppe; sie unterscheiden sich vonein-
ander durch ihr Durchdringungsvermögen und
durch die Ablenkung, welche sie in einem
; Magnetfelde erleiden.
' Gewisse (S-Strahlen werden von einem einige
Hundertstel Millimeter dicken Aluminiumbiätt-
chen absorbiert, während andere unter Diffusion
I mehrere Millimeter Blei durchdringen.
' Wir wollen annehmen, es sei ein gerad-
I liniges Bündel Becquerelstrahlen erzeugt mittels
j eines Stückchens Radiumsalz und eines mit
einem Loche versehenen Schirmes. Erregt man
nun ein gleichförmiges Magnetfeld senkrecht
zur Richtung des Strahlenbündels, so krümmen
sich die ^-Strahlen und beschreiben Kreisbahnen
in einer Ebene senkrecht zur Richtung des
Magnetfeldes. Die Radien der beschriebenen
Kreisbögen variieren zwischen weiten Grenzen.
Herr Becquerel hat gezeigt, dass die durchdrin-
gendsten Strahlen die am wenigsten abgelenkten
sind und folglich die Bahnen mit dem grössten
Krümmungsradius beschreiben. Fängt man das
durch das Magnetfeld abgelenkte /?-Strahlen-
bündel auf eine photographische Platte auf, so
erhält man eine Einwirkung auf dieselbe, welche
ein richtiges Spektrum bildet, in welchem die
verschiedenen /^-Strahlen ihre Wirkung getrennt
zur Geltung bringen.
Man kann annehmen, dass die <?-Strahlen
aus Projektilen (Elektronen) bestehen, welche
negativ elektrisch geladen sind und vom Radium
aus mit grosser Geschwindigkeit fortgeschteudert
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284
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
werden. Ist dann m die Masse eines fortge-
schleuderten Teilchens, e seine Ladung, v seine
Anfangsgeschwindigkeit, g der Krümmungs-
radius seiner Bahn, H die Intensität des Mag-
netfeldes (welches senkrecht zur Richtung der
Anfangsgeschwindigkeit vorausgesetzt wird), (t
die magnetische Permeabilität des Mittels, so
erhält man die leicht abzuleitende Beziehung:
(1)
tiHQ
mv
Die /^-Strahlen werden auch durch ein elek-
trisches Feld abgelenkt. Wir setzen voraus, es
sei ein geradliniges Bündel dieser Strahlen er-
zeuget. Erregt man nun ein gleichförmiges elek-
trisches Feld senkrecht zur Anfangsrichtung
dieses Strahlenbündels, so werden die Strahlen
im umgekehrten Sinne der Feldrichtung abge-
lenkt und beschreiben parabolische Bahnen.
Man kann den Versuch verwirklichen, wenn
■man das Strahlenbündel zwischen zwei paral-
lelen Metallplatten hindurchgehen lässt, zwischen
denen man eine Potentialdifferenz herstellt.
Die Ablenkung ist schwach mit den Mitteln,
die man zu Gebote hat, und es empfiehlt sich,
im Vakuum zu operieren. Die Luft wird näm-
lich durch die Strahlen leitend gemacht; operiert
man also in Luft, so wird die Isolierung un-
vollkommen, und es ist schwierig, zwischen den
Platten eine konstante und hohe Potentialdiffe-
renz aufrecht zu erhalten. Die durchdringungs-
fahigsten /3-Strahlen sind die am wenigsten ab-
gelenkten.
Die Wirkung des elektrischen Feldes ist in
Übereinstimmung mit der vorhin dargelegten
ballistischen Hypothese. Versetzen wir uns in
diese Hypothese and nehmen wir an, dass ein
gleichmässjges elektrisches Feld von der Inten-
sität k und der Breite L auf das geladene fort-
geschleuderte Teilchen wirke, dessen Anfangs-
geschwindigkeit normal zum Felde ist. Die
Ablenkung y des aussersten Endes der Flug-
bahn beim Austritt aus dem Felde wird durch
die p-ormel (2) gegeben unter der Voraussetzung
schwacher Ablenkung:
(2)
2J'
tu;
Herr K au fm a n n hat genaue Untersuchungen
über denselben Gegenstand angestellt. Dieser
Physiker unterwarf ein sehr schmales Bündel
Radiumstrahlen der gleichzeitigen Wirkung eines
magnetischen und eines elektrischen Feldes,
welche beide gleichförmig waren und in der
Richtung senkrecht auf der Anfangsrichtung
des Strahlenbündels standen. Das Strahlen-
bündel wird auf einer photographischen Platte
aufgefangen, welche senkrecht zu seiner An-
fangsrichtung aufgestellt ist. Bei Abwesenheit
der beiden Kraftfelder ist der Eindruck auf die
Platte ein kleiner kreisrunder Fleck, den wir
annäherungsweise als Punkt ansehen wollen.
Wirkt das Magnetfeld allein, so erzeugen die
verschiedenen /?-Strahlen, welche ungleich ab-
gelenkt werden, aber in einer Ebene normal
zum Felde bleiben, auf der Platte einen Eindruck
in Form einer geraden Linie. Wenn das elek-
trische Feld allein wirkt, so werden die ver-
schiedenen /9-Strahlen ungleich abgelenkt in
einer und derselben Ebene, welche durch das
Feld geht, und sie erzeugen dann auf der Platte
einen Eindruck, welcher geradlinig und auf dem
eben erhaltenen senkrecht ist. Wenn die bei-
den Felder gleichzeitig wirken, so ist der Ein-
I druck auf der Platte eine Kurve. Jeder Punkt
! der Kurve entspricht einer verschiedenen Art von
/^-Strahlen. Nimmt man zu Koordinatenachsen
j auf der photographischen Platte die geraden
Linien, welche man erhält, wenn jedes der Fel-
I der für sich allein wirkt, so stellen die Koor-
' dinaten jedes Punktes der Kurve die elektrische
, und die magnetische Ablenkung dar, die einer
und derselben Strahlenart entsprechen.
Folgendes sind die für v und von Herrn
»i
Kaufmann erhaltenen Zahlen; seine Messungen
beziehen sich besonders auf die durchdringungs-
fähigsten Strahlen. Ich gebe zum Vergleich
die von Herrn Simon für Kathodenstrahlen
erhaltenen Werte mit an:
Aus den Gleichungen (i) und (2) kann man
einerseits die Geschwindigkeit v der- Projektile
entnehmen, andererseits das Verhältnis — der
m
elektrischen Ladung zur zugehörigen Masse.
Die Versuche des Herrn Becquerel haben
gezeigt, dass für die intensivsten jS-Strahlen das
Verhältnis ungefähr 10' elektromagnetische
Einheiten beträgt, und dass v einen Wert von
i,6x 10'*"".,« hat. Die.se Werte .sind von der-
selben Grös.senordnung wie für die Kathoden-
strablen.
'Im in elektro-
' /•tut
magnetischen
Einheiten
V m '""„,e
för
Kathodfn-
1,865 X 10'
.
0,7 X lo'O
strahlen
(Simonl
1.3 1 x^o'
....
2,36x10««
e
1,17 X 10.
.
2,48 X 10 >«
li
0,97 xio'
. . . .
2,59x loi«
a|i
0,77 xio'
.
2,72 X 10'"
3 =
0,63 X 10'
.
2,83 X 10'"
*• —
Man sieht, dass gewisse /9-Strahlen eine der
Lichtgeschwindigkeit nahe Geschwindigkeit
haben. Man begreift, dass mit solcher Geschwin-
digkeit beseelte Projektile, wenn sie .sehr klein
sind, der Materie gegenüber eine sehr grosse
Durchdringungsfähigkeit haben können.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
285
Das Verhältnis — scheint für die /9-Strahlen
m
des Radiums von geringster Durchdringungs-
kraft dasselbe zu sein wie für Kathodenstrahlen.
Dieses Verhältnis nimmt aber ab in dem Masse
wie die Geschwindigkeit wächst. Die Herren
J. J. Thomson und Townsend meinen, dass
die in Bewegung befindlichen geladenen Elek-
tronen eine Ladung besitzen, welche fiir jedes
von ihnen dieselbe und gleich derjenigen ist,
welche bei der Elektrolyse einer Lösung von
einem Wasserstoffatom transportiert wird. Ist
dies der Fall, so muss man annehmen, dass die
Masse der Projektile mit ihrer Geschwindigkeit
wächst, wenn sich diese derjenigen des Lichtes
nähert.
Im Falle der Elektrolyse ist das Verhältnis
gleich 0650, während dasselbe Verhältnis
in "^
für die Kathodenstrahlen und die wenig durch-
dringungsfähigen i?-Strahlen gleich 1,865x10'
ist. Nimmt man an, dass die Ladung e in
beiden Fällen dieselbe ist, so ergiebt sich hier-
aus, dass die Masse eines Elektrons ungefähr
2000 mal kleiner ist als diejenige eines Wasser-
stoffatoms.
Theoretische Erwägungen führen zu der An-
sicht, dass die Trägheit des Partikels genau be-
stimmt ist durch seinen Ladungs- und Beweg-
ungszustand, da die Geschwindigkeit einer in
Bewegung befindlichen elektrischen Ladung
nicht ohne Energieaufwand verändert werden
kann. Mit anderen Worten: die Masse des ge-
ladenen Teilchens ist, wenigstens teilweise, eine
scheinbare oder elektromagnetische Masse. Herr
Abraham hat eine Formel angegeben, welche
die elektromagnetische Masse eines geladenen
Teilchens als Funktion seiner Geschwindigkeit
zu berechnen gestattet. Nach dieser Formel
ist die von elektromagnetischen Reaktionen her-
rührende Masse für kleine Geschwindigkeiten
konstant; sie wächst dann mit der Geschwindig-
keit und nähert sich dem Unendlichen für Ge-
schwindigkeiten, welche sich derjenigen des
Lichtes nähern. Herrn Kaufmanns Versuche
sind mit dieser Theorie in Einklang und führen
um so mehr zu der Annahme, dass die Masse
eines Elektrons vollständig elektromagnetischer
Natur ist. Diese Resultate sind von grosser
theoretischer Bedeutung; sie lassen die Mög-
lichkeit voraussehen, die Grundlagen der Mecha-
nik aufzubauen auf der Dynamik kleiner ge-
ladener und in Bewegung befindlicher Massen-
centren.
a-Strahlen. — Die a-Strahlen des Radiums
sind sehr wenig durchdringungsfähig; ein Alu-
miniumblättchen von einigen Hundertsteln Mil-
limeter Dicke absorbiert sie fast vollständig..
Sie werden auch in der Luft absorbiert und
können die Luft bei Atmosphärendruck auf eine
Entfernung von mehr als 10 cm nicht durch-
dringen. Die c-Strahlen bilden den wichtigsten
Teil der Strahlung des Radiums, wenn man über-
ein kommt, die Strahlung nach der Grösse der
Ionisierung zu messen, welche sie in der Luft
hervorruft.
Die a-Strahlen werden durch die stärksten
elektrischen und magnetischen Felder sehr wenig
abgelenkt, und man hat sie anfangs als Strahlen
angesehen, welche unter dieser Wirkung über-
haupt nicht ablenkbar wären. Indessen ge-
statteten, schon unabhängig von der Wirkung
des Magnetfeldes, die Gesetze der Absorption
I der a-Strahlen durch vorgeschaltete Schirme
I aus ihnen eine besondere Gruppe zu bilden und
I .sie klar von den Röntgenstrahlen zu scheiden.
j Beim Durchgang durch aufeinander folgende
I Schirme werden nämlich die o-Strahlen immer
weniger durchdringungsfähig, während unter
denselben Bedingungen die Durchdringungs-
fahigkeit der Röntgenstrahlen wächst. Es scheint,
dass man einen «-Strahl einem Projektil ver-
gleichen kann, dessen Energie beim Durchgang
durch jeden Schirm abnimmt. Ein gegebener
Schirm absorbiert die «-Strahlen auch viel
stärker, wenn er weit vom Radium entfernt auf-
gestellt ist, als wenn er ganz nahe an das Ra-
dium herangebracht wird.
Herr Strutt hat die Ansicht aufgestellt, dass
die «-Strahlen den „Kanalstrahlen" in Vakuum-
röhren analog seien. Herrn Rutherford ist
es gelungen, die Wirkung des Magnetfeldes auf
die «-Strahlen des Radiums zu zeigen und eine
kleine Messung der Ablenkung auszuführen.
Herr Becquerel hat die von Herrn Ruther-
ford erhaltenen Resultate bestätigt und eine
neue Messung der Erscheinung geliefert. Herr
DesCoudres hat eine Messung der elektrischen
und der magnetischen Ablenkung der «-Strahlen
ausgeführt, wobei er im Vakuum arbeitete.
Aus diesen Untersuchungen geht hervor,
dass. sich die «-Strahlen verbalten wie Projek-
tile, welche mit grosser Geschwindigkeit begabt
und mit positiver Elektrizität geladen sind.
Die Ablenkung in einem magnetischen und in
einem elektrischen Felde erfolgt im entgenge-
setzten Sinne als sie fiir Kathodenstrahlen statt-
finden würde.
Die «-Strahlen bilden eine Gruppe, welche
homogen zu sein scheint; sie werden alle in
derselben Weise durch das Magnetfeld abge-
lenkt und geben alsdann kein ausgebreitetes
Spektrum wie die i9-Strahlen. Die Formeln (i)
und (2) auf Seite 284 sind auch hier noch an-
wendbar. Nach den Messungen von Des Cou-
dres im Vakuum findet man:
= 1,65x10',
m
=6400.
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286
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Ho. 11.
Man sieht, dass die Geschwindigkeit der
Projektile 20 mal schwächer ist als die des
Lichtes. Nimmt man an, dass die Ladung
eines Projektils dieselbe ist wie die eines Wasser-
stoffatoms bei der Elektrolyse, so findet man,
dass seine Masse von der Grössenordnung der-
jenigen eines Wasserstoffatoms ist. (Das Ver-
hältnis — ist für Wasserstoff bei der Elektro-
m
lyse gleich 9650.) Man sieht ein, dass diese
Projektile, welche grösser sind als die Elektronen
imd mit kleinerer Geschwindigkeit als diese
ausgerüstet, auch ein viel kleineres Durchdring-
ungsvermögen haben.
Nach Herrn Becquerels Untersuchungen
ist die Krümmung der Flugbahn von «Strahlen,
welche sich in einem gleichförmigen Magnet-
feld fortpflanzen, nicht konstant, wenn die Fort-
pflanzung in Luft von Atmosphärendruck er-
folgt. Ganz zu Anfang ist diese Krümmung
die gleiche wie die im Vakuum erhaltene; sie
wird aber nach und nach weniger gross in dem
Masse wie der Strahl sich von der Strahlungs-
quelle entfernt. Man kann diese Erscheinung
durch die Annahme erklären, dass neue Teil-
chen sich an den Projektilen, welche die Strahlen
bilden, festsetzen, während diese ihre Bahn in
der Luft vollenden. Diese Annahme würde
auch die Thatsache erklären, dass das Absorp-
tionsvermögen eines Schirmes für a-Strahlen
zunimmt, wenn man den Schirm von der Strah-
lungsquelle entfernt.
Die «-Strahlen sind es, die in dem ausser-
ordentlich schönen Versuch wirksam sind, wel-
cher mit dem Spinthariskop des Herrn
Crookes ausgeführt wird. In diesem Apparat
wird ein ganz kleines Bröckchen Radiumsalz
(ein Bruchteil eines Milligramms) durch einen
Metalldraht in geringer Entfernung ('2 mm)
von einem phosphoreszierenden Zinksulfat-
schirm gehalten. Untersucht man in der Dun-
kelheit die dem Radium zugekehrte Fläche des
Schirmes mit einer Lupe, so bemerkt man über
den Schirm verstreut leuchtende Punkte, welche
an einen Sternenhimmel erinnern; diese leuch-
tenden Punkte erscheinen und verschwinden
fortgesetzt. Nach der ballistischen Theorie kann
man sich vorstellen, dass jeder leuchtende Punkt,
der auftritt und verschwindet, durch den Auf-
schlag eines Projektils entsteht. Man würde es
hier zum ersten Male mit einer Erscheinung zu
thun haben, welche die individuelle Wirkung
eines Atoms zu unterscheiden gestattete.
' fy-Strahlen. — Die 7-Strahlen des Radiums
sind den Röntgenstrahlen vollständig vergleich-
bar. Sie scheinen nur einen geringen Teil der
Gesamtstrahlung auszumachen. E)s giebt /-Strah-
len von ausserordentlich grossem Durchdring-
ungsvermögen, und diese .Strahlen werden beim
Durchgang durch die meisten Körper nur sehr
wenig zerstreut.
Diffusion der Radiumstrahlen. — Ein
Bündel Becquerelstrahlen gehe vom Radium
aus und werde durch Spalte begrenzt, welche
aus Bleischirmen ausgeschnitten sind. TrifR
das Bündel auf einen dünnen Schirm, so wer-
den die a-Strahlen absorbiert, die ^-Strahlen
nach allen Richtungen hin zerstreut; die /-Strah-
len durchdringen den Schirm teilweise, als wohl-
begrenztes Bündel mit scharfen Rändern; die 7-
Strahlen können so ein dickes Glasprisma durch-
setzen, ohne dass das Bündel dadurch aufhörte,
geradlinig und scharf begrenzt zu sein. Man
hat sich gefragt, ob die /^-Strahlen beim Durch-
gang durch einen festen Schirm immer voll-
ständig diffus werden. Die Versuche des Herrn
Becquerel zeigen, dass ein Bündel |?-Strahlen
sich in Paraffin in scharf begrenzter Form fort-
pflanzen kann. Herr Becquerel benutzt die
Wirkung der /9-Strahlen auf die photographische
Platte, um auf einer Platte die Spur der Bahn
von ^Strahlen zu untersuchen, welche durch
ein Magnetfeld dispergiert sind. Man sieht auf
den Abzügen, dass die durchdringungsfähigsten
Strahlen ohne merkliche Diffusion 7 bis 8 mm
Paraffin durchsetzen, während die weniger durch-
dringungsfähigen Strahlen schon nach einem
Wege von 2 mm vollständig diffus geworden
sind. Das Magnetfeld lenkt die /9-Strahlen in
Paraffin wie in Luft ab.
Leitfähigkeit dielektrischer Flüssig-
keiten unter der Wirkung der Radium-
strahlen. — Dielektrische Flüssigkeiten er-
halten durch die Einwirkung des Radiums eine
geringe Leitfähigkeit. Man kann diese Er-
scheinung an Petroläther, Vaselinöl, Benzol,
Amylen, Schwefelkohlenstoff und flüssiger Luft
feststellen.
Strahlung anderer radioaktiver Kör-
per. — Das Polonium sendet nur Strahlen
von sehr geringer Durchdringungsfähigkeit aus,
welche mit den c-Strahlen des Radiums identisch
zu sein scheinen. Sie besitzen ungefähr das
gleiche Durchdringungsvermögen und werden
in derselben Weise durch ein Magnetfeld ab-
gelenkt; endlich kann man auch mit den ß-
Strahlen des Poloniums den Spinthariskopversuch
ausfuhren. Das Polonium liefert also eine Quelle
für c-Strahlen ohne Beimischung der anderen
Strahlenarten, was für gewisse Untersuchungen
wertvoll ist. Aber die Quelle erschöpft sich,
und nach Verlauf einiger Jahre hat das Polo-
nium, wenn es von dem Mineral abgeschieden
ist, in welchem es enthalten war, seine Aktivi-
tät verloren.
Thor, Uran und Aktinium scheinen c-
und /3-Strahlen auszusenden; man hat die Ab-
lenkbarkeit der /S-Strahlen nachweisen können.
Elektrische Ladung der Radiumstrah-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
287
len. — » Nach der ballistischen Theorie müssen
die a-Strahlen positive, die /^-Strahlen negative
elektrische Ladung transportieren. Frau Curie
und ich haben gezeigt, dass, entsprechend die-
ser Theorie, die /S-Strahlen des Radiums die
Körper, von welchen sie absorbiert werden,
negativ laden. Um dies zu zeigen, bedient
man sich einer Bleiplatte in Verbindung mit
einem Elektrometer. Die Bleiplatte ist ganz
mit einer Paraflinschicht überzogen, welche
ihrerseits von einer zur Erde abgeleiteten Alu-
miniumhülle umgeben ist. Das Radium befindet
sich in einem kleinen Behälter ausserhalb und
sendet seine Strahlen auf die so geschützte
Bleiplatte. Die a-Strahlen werden durch die
äussere Aluminiumhülle zurückgehalten; ein Teil
der j9-Strahlen durchdringt das Aluminium und
das Paraffin und wird von dem Blei absorbiert,
welches sich negativ auflädt. Das Paraffin ist
notwendig, um eine hinreichende Isolierung der
Bleiplatte zu erzielen, welche sich nicht würde
aufladen können, wenn sie von Luft umgeben
wäre, da diese durch die Becquerelstrahlen
leitend gemacht werd6n würde.
Wir haben femer gezeigt, dass ein Radium-
salz sich positiv auflädt, wenn es von einer
isolierenden Schicht umgeben wird und nach
aussen /9-Strahlen aussendet, während die a-
Strahlen nicht austreten können.
Ein hermetisch verschlossenes Fläschchen,
welches ein Radiumsalz enthält, lädt sich von
selbst elektrisch wie eine Leidener Flasche.
Ritzt man nach genügend langer Zeit mit einem
Glasmesser die Wände des Fläschchens, so
tritt ein Funke aus, welcher das Glas an einer
Stelle durchschlägt, wo die Wand durch das
Glasmesser dünner gemacht worden ist; gleich-
zeitig spürt der Beobachter einen kleinen Schlag
in den Fingern infolge des Durchganges der
Entladung.
Phosphoreszenz der Körper unter der
Einwirkung der Becquerelstrahlen. Licht-
ausstrahlung von Radiumsalzen. Färbung
der Körper unter der Einwirkung der
Strahlen. — Die Radiumstrahlung ruft bei
einer grossen Anzahl von Körpern Phospho-
reszenz hervor, so bei den alkalischen und erd-
alkalischen Salzen, bei Uran- und Kalisulfat,
bei organischen Körpern wie Baumwolle, Papier,
schwefelsaurem Chinin, Haut, Glas, Quarz u.s.w.
Die empfindlichsten Körper sind Baryumplatin-
cyanür, Willemit (Zinksilikat), Sidotsche Zink-
blende, Diamant. Für durchdringungskräftige
(9-Strahlen sind Willemit und Baryumplatin-
cyanür die empfindlichsten Körper, während
man bei «-Strahlen vorteilhaft die phospho-
reszierende Zinkblende anwendet.
Die phosphoreszierenden Substanzen werden
durch fortgesetzte Einwirkung der Radium-
strahlen verändert; sie werden dann weniger
erregbar und leuchten schwächer unter der
Einwirkung der Strahlen. Gleichzeitig verfärben
und färben sich diese Körper. Glas färbt sich
violett und schwarz oder braun; die Alkalisalze
werden gelb, grün oder blau; durchsichtiger
Quarz wird zu Rauchquarz; farbloser Topas
wird gelb, orange u. s. f. Das durch Radium
gefärbte Glas ist thermolumineszent; erhitzt
man es auf etwa Scxd", so sieht man es Licht
aussenden; gleichzeitig entfärbt es sich und
kehrt wieder in seinen ursprünglichen Zustand
zurück, es ist alsdann fähig, von neuem gefärbt
zu werden, wenn Radiumstrahlen auf es ein-
wirken.
Die Radiumsalze sind selbstleuchtend. Man
kann annehmen, dass sie sich selbst zur Phos-
phoreszenz erregen durch die Einwirkung der
Becquerelstrahlen, welche sie aussenden. Die
Anhydride von Radiumchlorid und Radium-
bromid sind diejenigen Salze, welche die grösste
Leuchtintensität aufweisen. Man kann sie von
hinreichender Leuchtkraft erhalten, um ihr laicht
bei vollem Tageslicht sehen zu können. Das
von den Radiumsalzen ausgestrahlte Licht er-
innert in seiner Färbung an das des Glühwurms
(Lampyris). Die Leuchtkraft der Radiumsalze
nimmt mit der Zeit ab, ohne jedoch jemals
vollständig zu verschwinden; gleichzeitig färben
sich die anfangs farblosen Salze grau, gelb oder
violett.
Phy siologis che Wir kungend erRadium-
Strahlen. — Die Radiumstrahlen rufen ver-
schiedene physiologische Wirkungen hervor.
Ein Radiumsalz, welches sich in einem licht-
dichten Papp- oder Metallkasten befindet, wirkt
trotzdem auf das Auge und erregt eine Licht-
empfindung. Um dieses Resultat zu erzielen,
kann man den Kasten, der das Radium enthält,
vor das geschlossene Auge oder gegen die
Schläfe halten. Bei diesen Versuchen werden
die Augenmedien unter der Einwirkung der
Radiumstrahlen durch Phosphoreszenz leuchtend,
und das Licht, welches man bemerkt, hat seine
Quelle im Auge selbst.
Die Radiumstrahlen wirken auf die Haut.
Hält man ein Fläschchen mit Radium einige
Minuten lang gegen die Haut, so spürt man
keinerlei besondere Empfindung; nach 15 bis
20 Tagen aber entsteht auf der Haut eine
Rötung, später ein Schorf in der Gegend, wo
man das Fläschchen aufgelegt hatte. Wenn
die Einwirkung der Strahlen lange genug ge-
dauert hat, so bildet sich hinterher eine Wunde,
deren Heilung monatelang dauern kann. Die
Wirkung der Radiumstrahlen auf die Epidermis
ist derjenigen der Röntgenstrahlen afialog.
Gegenwärtig versucht man, diese Wirkung für
die Behandlung von Lupus und Krebs nutzbar
zu machen.
Die Radiumstrahlen wirken auch noch auf
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288
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
die Nervencentren und veranlassen alsdann
Lähmungen oder den Tod (Danysz). Sie schei-
nen auch in besonders starkem Masse in der
Entwicklung begriffene lebende Gewebe zu be-
einflussen (Bohn).
Verwendung vonRadium zum Studium
der Luftelektrizität. — Die Radiumstrahlen
sind für die Erforschung der atmosphärischen
Elektrizität nutzbar gemacht worden (Paulsen,
Witkowski, Moureaux). Ein am Ende eines
metallenen Stieles befestigtes kleines Quantum
eines Radiumsalzes dient als Fangkontakt iiir
das Potential. Durch diese sehr einfache An-
ordnung vermeidet man die Anwendung von
Flammen oder Wassertropfapparaten zur Po-
tentialmessung an einem Punkte der Atmo-
sphäre.
III. VonRadiumsalzen entbundene Wärme.
Die Radiumsalze setzen fortgesetzt Wärme
in Freiheit. Diese Wärmeentbindung ist stark
genug, um sie an einem groben Experiment
zu zeigen, das man mittels zweier gewöhnlicher
Quecksilberthermometer anstellt. Man nimmt
dazu zwei untereinander gleiche Vakuumgefässe
zur Wärme-Isolierung. In eines dieser Gefässe
steckt man ein Glasfläschchen mit 7 Dezigramm
reinen Radiumbromids; in das zweite Gefäss
steckt man ein Glasfläschchen mit irgendeiner
inaktiven Substanz, beispielsweise Chlorbaryum.
Die Temperatur in jedem der beiden Luftmäntel
wird durch ein Thermojneter angezeigt, dessen
Kugel in unmittelbare Nähe des Fläschchens
gebracht ist. Die Öffnung der Isolatoren ist
mit Baumwolle verschlossen. Unter diesen Be-
dingungen zeigt das Thermometer, welches sich
im gleichen Gefäss mit dem Radium befindet,
beständig eine um 3" höhere Temperatur an
als andere Thermometer.
Man kann die vom Radium abgegebene
Wärmemenge mittels des Bun senschen Eiska-
lorimeters auswerten. Man stellt in das Kalori-
meter ein Fläschchen mit dem Radiumsalz und
stellt eine dauernde Wärmezufuhr fest, welche
aufhört, sobald man das Radium entfernt. Die
Messung, welche mit einem lange zuvor berei-
teten Radiumsalz ausgeführt wurde, zeigt, dass
jedes Gramm Radium stündlich 80 kleine Ka-
lorien abgiebt. Das Radium giebt also in jeder
Stunde eine Wärmemenge ab, welche hinreicht,
um eine Eismenge von seinem Gewicht zu
schmelzen. Dabei bleibt das angewandte Ra-
diumsalz anscheinend immer auf demselben
Zustand; übrigens könnte auch keinerlei ge-
wöhnliche chemische Reaktion zur Erklärung
einer derartigen dauernden Wärmeabgabe heran-
gezogen werden.
Man stellt ferner fest, dass ein frisch be-
reitetes Radiumsalz eine verhältnismässig geringe
Wärmemenge abgiebt. Die in einer gegebenen
Zeit entbundene Wärmemenge nimmt dann
dauernd zu und strebt einem bestimmten Grenz-
wert zu, der jedoch nach Verlauf eines Monats
noch nicht vollständig erreicht ist.
Wenn man ein Radiumsalz in W^asser auf-
löst und die Lösung in eine zugeschmolzenc
Röhre einschliesst, so ist die von der Lösunj;
abgegebene Wärmemenge anfangs gering; si«
nimmt dann zu und strebt, nach Verlauf eines
Monats, konstant zu werden. Wenn der Grenz-
zustand erreicht ist, so giebt das in der luft-
dicht verschlossenen Röhre eingeschlossene
Radium in fester Form dieselbe Wärmemenge
ab wie in gelöstem Zustande.
Man kann ferner die Wärmemenge messen,
welche das Radium bei verschiedenen Tempe-
raturen abgiebt, wenn man sie zur Verdampfung
eines verflüssigten Gases benutzt und das Vo-
lumen des sich entwickelnden Gases misst.
Man kann den Versuch mit Methylchlorid an-
stellen (—21»).
Herr Professor De war und ich haben da«;
Experiment mit flüssigem Sauerstoff (bei — 180",
und flüssigem Wasserstoff ( — 252*) ausgeführt.
Letzterer Körper eignet sich besonders gut zur
Ausfuhrung des Versuches: Ein Rohr A (Fig. 1
Fig. I.
I ist unten geschlossen und wird von einem De-
I warschen Vakuumkolben zur Wärme-Isolierung
I umgeben; es enthält etwas flüssigen Wasserstoii
H. Ein Entbindungsrohr ii gestattet, das Gas
in einem mit Wasser gefüllten graduierten Mess-
[ glas aufzufangen. D«is Rohr A und sein Iso-
lator tauchen beide in ein Bad von flüssigem
Wasserstoff I/. Unter diesen Bedingungen tritt
im Rohr A keinerlei Gasentbindung ein. Bringt
man ein Fläschchen a mit 7 Dezigramm Radiuni-
bromid in den Wasserstoff des Rohres A, so
zeigt sich eine beständige Entwicklung von
Wasserstoffgas, und man erhält 73 cm * Gas in
der Minute. (Das Radiumbromid war erst 10
Tage zuvor hergestellt worden.)
(Fortsetzung folgt.)
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Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. ii.
289
Beobachtungen über das Leuchten des Sidot-
Blendeschirmes.
Von H. Baumhauer.
Für den Beobachter, welcher sich des
Schirmes mit Sidotblende bedient, ist es natür-
lich vor allem nötig, die Bedingungen zu kennen,
unter denen ein Aufleuchten des Schirmes, un-
abhängig von der Gegenwart radioaktiver Sub-
stanzen, stattfindet. In dieser Beziehung ist zu-
nächst irgendwelche mechanische Beeinflussung
von Bedeutung: schon ein Biegen und Zurück-
schnellen des Kartons (Schirmes) bewirkt ein
momentanes Leuchten, ebenso Druck oder
Streichen mit einem harten Körper. Bei Ver-
suchen, ein Leuchten mit verschiedenen Mine-
ralien oder infolge der sog. N- Strahlen zu
bemerken, welche Versuche jedoch erfolglos
blieben, fiel mir auf, dass der Schirm, nach-
dem er und das Auge gut ausgeruht waren,
ziemlich stark bis intensiv leuchtete, wenn man
gegen denselben hauchte, oder wenn er auch
nur in der Nähe von Mund und Nase von
der ausgeatmeten Luft getroffen wurde. Im
Anschluss hieran wurden weitere Beobach-
tungen angestellt, wobei sich zeigte, dass ein
Strom von Luft, gegen den Schirm ge-
blasen, keine Wirkung hervorbringt. Hält
man aber den Schirm gegen den von heissem
Wasser ausströmenden Dampf, so leuchtet er
bald ziemlich hell, während ein erwärmter Kör-
per, in seine unmittelbare Nähe gebracht, auch
ein Eintauchen in heissen Sand höchstens ein
ganz schwaches Leuchten hervorbringt. Taucht
man hingegen den Schirm in warmes Wasser,
so leuchtet er nach dem Herausnehmen sehr
intensiv. Aber er leuchtet auch schön, wenn
man ihn mit kaltem Wasser bespritzt, an der
benetzten Stelle. Allmählich nimmt das Leuchten
ab, ebenso wie die Lichtentwickelung nach dem
Anhauchen rasch wieder verschwindet. Der
Schirm leuchtet auch an der betreffenden Stelle,
wenn man ihn mit dem Finger anfasst; auch
hier ist, wie ich glaube, die Ursache in der vom
Finger abgegebenen Feuchtigkeit zu suchen.
Hält man den Finger bloss dicht vor den
Schirm, ohne denselben zu berühren, so beob-
achtet man kein Leuchten (vielleicht ist es auch
nur minimal). Begiesst man den Schirm mit
Äther, so leuchtet er nicht; wenn aber der
Äther verdunstet ist, so beginnt der Schirm zu
leuchten. Möglicherweise ist dies auf eine
Spannung zurückzufuhren, welche durch die
ziemlich starke Temperaturdifferenz infolge der
Verdunstung des Äthers im Schirme entsteht,
vielleicht auch auf den raschen Wechsel der
Temperatur selbst.
Besonders wichtig erscheint mir der Um-
stand, dass der Schirm sehr deutlich aufleuchtet,
wenn man ihn anhaucht. Dies kann leicht zu
Täuschungen führen, wenn man Beobachtungen
über die Aktivität anderer Körper machen will
und sich dabei unwillkürlich dem Schirme sehr
nähert.
Auffallend ist noch folgendes. Nachdem
der Schirm mit kaltem Wasser bespritzt war,
leuchtete er an der getroffenen Stelle sehr
schön. Allmählich wurde das Leuchten immer
schwächer. Behaucht man dann den ange-
trockneten oder fast trockenen Schirm, so leuchten
nur die vorher vom Wasser nicht benetzten
Teile, während sich die vorher benetzten nun
dunkel von der hellen Umgebung abheben. Ist
der Schirm wieder ganz trocken und wird ins
Sonnenlicht gehalten, so leuchtet er wieder im
ganzen.
Vorstehende Mitteilung möchte ich als vor-
läufige bezeichnen, weitere Beobachtungen sollen
sich anschliessen. Die Erklärung wird wohl
eine einfache sein; immerhin glaube ich, dass
die, mir wenigstens meist neuen Erscheinungen
aus dem oben angegebenen Grunde eine ge-
wisse praktische Bedeutung besitzen.
Freiburg (Schweiz).
(EiDgegangen 17. März 1904.)
Die Einwirkung von Selenzellen auf die
photographische Platte.
(Bemerkung zu: Neue Strahlen oder eine neue
Emanation von J. J. Tau d in Chabot.)
Von G. Berndt.
In dieser Zeitschrift 5, 103, 1904, be-
schreibt Herr Taudin Chabot einen Versuch,
wonach eine von einem elektrischen Strome
durchflossene Selenzelle auf eine photographische
Platte einwirkt, derart, dass ein Aluminiumblech
eine deutliche Silhouette giebt und feine Quer-
streifen auftreten, die den Drähten der Zelle
entsprechen. Er glaubte, aus diesen Versuchen
den Schluss ziehen zu dürfen, dass von der
Selenzelle neue Strahlen oder eine neue Ema-
nation ausgeht.
Ich habe diesen Versuch mit meinen Zellen
auf Kohle ') wiederholt, mit der Vorsichtsmass-
regel, dass ich sowohl den Streifen aus Alu-
miniumblech, welcher den mittleren Teil der
Zelle verdeckte, von dieser, als auch die Platte
von dem Aluminiumstreifen durch eine dünne
Luftschicht trennte, damit nicht durch den
Kontakt Zelle — Aluminium — photographische
Platte eine chemische Wirkung auftrat und die
Platte dadurch geschwärzt wurde. Soviel ich
sehe, hat Herr Taudin Chabot diese Vor-
sichtsmassregel nicht angewendet, und seine
l) Diese Zeitschrift 5, 121, 1904.
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290
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. il.
Versuche scheinen deshalb wohl nicht ganz ein-
wandsfrei. —
Die Zellen waren längere Zeit unbelichtet
gewesen; die photographische Platte wurde im
Dunkeln auf die Zelle gebracht und 172 Stun-
den der Wirkung derselben ausgesetzt; die eine
Zelle war stromlos, die andere wurde von einem
Strome von der Grössenordnung io~* durch-
flössen. Die Platten wurden dann, gleichfalls
im Dunkeln, in den Entwickler gebracht. Es
zeigte sich auf denselben auch nicht die ge-
ringste Andeutung.
Wenn auch der von mir verwendete Strom
wesentlich schwächer war als der von Herrn
Taudin Chabot, so hätte doch zum mindesten
die Silhouette des Aluminiumstreifens erscheinen
müssen, da dies nach Angabe von Herrn Tau-
din Chabot auch bei der nicht stromdurch-
flossenen Zelle der Fall war.
Ich kann deshalb die Vermutung nicht von
der Hand weisen, dass bei den Versuchen von
Herrn Taudin Chabot Fehler durch den Kon-
takt der photographischen Platte mit dem Alu-
miniumblech und der Selenzelle aufgetreten
sind. Es wäre erwünscht, wenn auch von an-
derer Seite diese Versuche unter den nötigen
Vorsichtsmassregeln wiederholt werden würden.
Physik. Labor, des Stadt. Höh. Techn. Inst.
Cöthen, März 1904.
(EingegaDgen l8. MSrz 1904.)
Einige Beobachtungen Ober das elektrische
Verhalten der Atmosphäre am Meere.
Von A. Löwy und Franz Müller.
In Fortsetzung früherer Untersuchungen über
den Einfluss des Höhenklimas auf die Funk-
tionen des menschlichen Organismus haben wir
im verflossenen Sommer gleichartige Unter-
suchungen über den Einfluss des Seeklimas
ausgeführt. Um einen tieferen Einblick in die
Ursachen etwaiger Veränderungen des Stofif-
umsatzes zu erlangen, wurden sowohl im Ge-
birge wie an der See meteorologische Beobach-
tungen angestellt und speziell das Verhalten
des Potentialgefälles und der Ionisation der Luft
mittels des Elster-Geitelschen Apparates
verfolgt. Über die Resultate der Untersuch-
ungen in den Alpen hat bereits vor einiger
Zeit W. Caspari in dieser Zeitschrift 3, 521, 1902
berichtet. Es sollen im folgenden Beobach-
tungen mitgeteilt werden, die wir in Westerland
auf Sylt und auf Helgoland angestellt haben.
Obwohl nicht zahlreich im Vergleich zu den
Beobachtungen der Herren Elster und G eitel
auf Juist und Spitzbergen*), dürften sie doch
einiges Interessante bieten und mögen als
weiteres Material für das Verhalten der Luft-
elektrizität am Meeresstrande dienen.
Die Versuche wurden zum grössten Teil in
Westerland auf der Düne, also ca. 40 m über
dem Meeresspiegel und etwa 50 m vom Meer
entfernt, einige unmittelbar am Meere, und in
Helgoland zum Teil auf der sogenannten Düne,
d. h. der flachen, der Insel vorgelagerten Sand-
bank, zum Teil auf dem Plateau der Insel, dem
sogenannten Oberland, angestellt. Sie wurden
derart ausgeführt, dass die erste Ablesung wie
üblich 5 Minuten nach der Ladung stattfand,
dann jedoch folgte nach abermals 5 Miuuten
eine zweite, nach weiteren 10 Minuten eine
dritte und nach 5 Minuten eine vierte. Für
die Berechnung wurden die Ablesungen so
kombiniert, dass durch Zusammenfassung der
ersten und dritten und zweiten und vierten sich
2 je 1 5 Minuten währende Beobachtungsperioden
ergaben. (In der folgenden Tabelle A sind die
ersten Werte mit I, die zweiten Werte mit 11
bezeichnet.) Wir thaten dies, da nach der An-
sicht massgebender Autoren ein Abwarten von
nur 5 Minuten vom Moment der Ladung ab
nicht immer genügt, um Unregelmässigkeiten
in der Entladung des Elektroskops auszu-
schalten. Im folgenden wollen wir uns nun
zuerst auf die I-Werte beziehen, da sie mit allen
von anderen Beobachtern gewonnenen direkt
vergleichbar sind:
Betrachten wir zunächst die auf der Wester-
länder Düne gewonnenen Daten, so beträgt der
Maximalwert von a- 2,21, der von «-t- 1,08,
der Minimalwert von a- I,i6 und von <jt+ 0.32.
Das Gesamtmittel ergiebt sich zu: a_=i,56,
a-l- = 0,64.
Vergleichen wir diese Mittelwerte mit den
von anderen Forschern gewonnenen, so liegen
die Zerstreuungswerte der negativen Ladung
ein wenig über dem von Elster und Geitel
in WolfenbütteP) und von Caspari'') in Brienz
erhaltenen Mittelwert {a— 1,36 bezw. 1,27),
bleiben dagegen hinter den von W. Saake in
Arosa gefundenen*) zurück (a_ 1,97). Dem-
gegenüber ist der Zerstreuungswert der posi-
tiven Ladung bei uns auffallend niedrig: In
Wolfenbüttel betrug das Mittel von «^-: 1,30,
in Brienz 1,14, in Arosa I,l6. Daher fanden
wir für -^=q einen verhältnismässig hohen
Mittelwert = 2,68 (Wolfenbüttel 1.05, Brienz
1,26, Arosa 1,22). Es Hess sich also eine deut-
i) J. Elster, Messungen des elektrischen PotentialgetälUs
auf Spitzbergen und Juist. Terr. Magn. 1902.
2) J. Elster und H. Geitel, Messungen der Elektriiitäls-
zerstreuung in der freien Luft. Wien. Sitz.-Ber. 111, IIa, 1902.
3) loc. cit.
4) Diese Zeilschr. 4, 626, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. u.
291
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6»P
Düne
Etwas bewölkt, zeit-
weise Sonne
w.
762,0
5,556 4,405
1,21810,52712,310
5,595
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1,227
0,640
1
«,915
452
15. .,
loa
11
Sonne
w,
762,5
5,476
1,739 1, 201 1 0,3 18| 3, 149
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1,846
1.156
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1+^ ..
10»
Strand auf
Buhne
Sonne, Meer ruhig,
Ebbe
SOj
6,104
9,827 1,839
1
1,2781,048
9,299
7,889
1,162
1,621
0,717'
199
.4- .,
12
Düoe
Sonne
so.
756,0
7,433
3,54o'i,630
o,776!2,ioo
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1,788 609
15- ..
12
fi
Sonne
SW4
748,0
.o,l.7'4,2IO|2,209
0,923 2,403
10,936
5,a93|2,398
1,161
2,066 i 344
16. „
4P
Strand 5 m
vom Wasser
Sonne, mittlere
Wellen, steigende
Flut
w.
753,5
7,2228,092
1,984
0,6782,336
8.765
2,8881,922
0,633
3,038 302
16. „
5"T
Düne
Sonne
W5
—
6,339
1,561
1,390
0,3424,061
6,420
2,242; 1,408
0,492
2,864: 990
23- ..
3P
Strand 10 m
vom Wasser
Leicht bewölkt,
zeitweise Sonne,
fallende Flut
so,
758.8
5,471
3,814
1,200
0,8361,484
4,880
1
4,9980,960
1,096
0,876
339
J5- ..
SP
Düne
Zunehmende Be-
wölkung, Regen
droht
S04
7,633
4,948,1,674
i,o85!i,543
7.302
1
5,763' 1,601
1,264
1,267
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25- "
6p
»1
Sonne
SW,
758,0
8,746j2,ioi
1,918
0,4614,163 8,107
«,352,1,778
0,296
5,996 1 780
2b. „
,230
11
Sonne, Meer sehr
bewegt
w.
758,0
5.281 |3,i39
1.158
0,688
1
1,68214,336
1
3,9«3|0,95'
0,858
1,108 ij -
Ge-
omt-
mittel
Sylt
1
1,912
0,719
1
2,884
1,488
0,857
2,226
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Versuche
ui Düoe
It
1,968
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2»676
1.941
0.760
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626
Versuche
i. Strand
»»
1
1
1,814
0,931
1,606
1,848
U17
1,943
278
Helgoland.
3 IX. 129» : nane 10 m
I V. Wasser,
N-Spitze
230p
5p , Oberland,
• SW-Seite
5p Dito, NW-
Rand,direkt
, zum Meer
Sonne, dann leicht
bedeckt, Ebbe,
Wind direkt vom
Wasser
Sonne, Ebbe, Meer
sehr ruhig
Sonne, warm,
später leicht be-
wölkt
Sonne verdeckt
Kumuli
WNWj
SO,
SO,
1
4,610
8.047
1.024
0,668
1
1
1,988
1
9,821
1,197
1,276
0,262
4,863
1
i
7,280
0,397
1,596 0,871
«,834,
1
7,253
4,152
1.590
0,910
»,747
6,040
7,556
8,020; 0,771
— I «,3*4
I
4,506, 1,657
0,662
1,164' 490
— 1 668
0,988, 1,677' 490
lieh erhöhte, negative Unipolarität kon-
•statieren.
Wenden wir uns weiter zu den drei direkt
am Meere gemachten Doppelbestimmungen, so
bnn es nicht wundernehmen, dass die Mittel-
ster Weise an Wasserfällen studiert hat.*) Dort
wird durch das stürzende Wasser infolge star-
ker negativer Ionisation der Umgebung der
positive Zerstreuungswert abnorm hoch, während
umgekehrt bei Salzwasserzerstäubung mit über
werte niedriger liegen (</+=!, 37, «-==0,93, j 0,01 Proz. Kochsalzgehalt der negative Zer-
?=i,6i), da ja Elster und Geitel eine Ab- , streuungswert wächst. Unsere Werte sind
iiängigkeit dieser Konstanten von der Luftfeuch- I übrigens zu gering an Zahl, als dass man. sich
tigkeit in dem Sinne erwiesen haben '), dass 1 erlauben dürfte, aus ihnen allein charakteristische
die Zerstreuungswerte mit wachsender relativer 1 Differenzen zwischen Strand und Düne abzu-
Feuchtigkeit abnehmen. Andererseits werden | leiten. Dasselbe gilt für die Versuche auf Hel-
freilich wohl auch am Meeresstrande Verhält- 1 goland. Auch ihre geringe Zahl gestattet vor-
nisse mitspielen, wie sie Lenard in eingehend- I erst nicht, auf die Unterschiede zwischen den
1) loc dt. S. 964/965.
i) Wied. Ann. 46, 584, 1892.
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292
Physikalische Zeitschrift. 5. Jaihrgang. No. ir.
Bestimmungen auf dem Oberland und am Strande
entscheidenden Wert zu legen. Deutlich ist
immerhin am Strande eine Abnahme des posi-
tiven Zerstreuungswertes. Das Niveau aller
Helgoländer Werte liegt ungefähr auf der
gleichen Höhe wie in Westerland.
Sehr auifällig ist der Wert von q am 4. Sep-
tember, der auf der Düne gefunden wurde {4,86). 1
Es handelte sich um einen absolut windstillen, |
klaren, sonnigen Tag bei völlig ruhigem Meere. 1
Die Witterung dieses Tages war durchaus nicht ■
von dem der übrigen Tage zuvor verschieden,
an denen die Werte von q um 1,7 herum lagen.
Der hohe Wert ist im wesentlichen bedingt
durch eine sehr geringe positive Zerstreuung.
Auch in Westerland haben wir vereinzelt ähn-
liche Verhältnisse gefunden. Zweimal, am 16.
und 25. August, war der Wert von q fast so
hoch wie in Helgoland (4,06 bez 4,16), und auch
hier kam er durch abnorm niedrige positive
Zerstreuung zustande. Die Witterung dieser
Tage erwies sich ebenfalls, soweit die gewöhn-
lichen meteorologischen Faktoren in Betracht
kommen (s. Tab. B), nicht aufiallig verschieden
von der der anderen, so dass wir die Erklärung
in vielleicht von uns noch nicht zu übersehenden
Faktoren zu suchen haben.
Vergleichen wir unsere Resultate mit den
von Elster und Geitel in Juist gefundenen,
so sind ihre Mittelwerte aus 120 Einzelbeobach-
tungen während des Juli 1901 für a— 1,54,
«4. 1,17, q 1,32, also niedriger als die unsrigen.
Sie bemerken aber ausdrücklich, dass fast immer
Landwinde herrschten. „An den wenigen Tagen
mit steiler Seebrise wurden Zerstreuungskoeffi-
zienten erhalten, welche die im Binnenlande
bislang beobachteten Maxima um etwa l Proz.
übertrafen." Und so finden sie Maximalwerte
von a- 4,70 und «+ 3,75, aber keine hohen
Quotienten. Es scheint demnach fast, als ob
die Art des Windes von ausschlaggebendem I
Einfluss auf die Ionisation der Seeluft ist.')
Höher liegt das Niveau ihrer Beobachtungen
auf Spitzbergen. (Mittelwert: a- 4,62, a^ 2,88,
Maximalwert: a- 10,20, a 6,03, q 1,60.) Der
Unterschied gegenüber unseren Beobachtungen
liegt darin, dass die absoluten Zerstreuungs-
werte viel grösser sind, und die von ihnen
gefundene höhere Leitfähigkeit sich sowohl auf
positive wie negative Elektronen bezieht, wäh-
rend sie in unseren Versuchen nur für die nega-
tiven Elektronen und in geringerem Masse aus-
l) Damit stimmt auch gut überein, da.«s E. und G. in
Wolfenbttttel ein Maximum bei Nordwind, ein Minimum bei
Südost erzielten. Sie deuten dies Ergebnis in der Weise, dass
die nördlichen Luftströmungen reine Luft von der See mit
sich fuhren, deren grössere Leitfähigkeit sich noch bis nach
Mitteldeutschland hinein bemerWich macht, (loc. cit. pag. 967.)
Hezüglich der meteorologischen Kaktoren während unserer
Versuche sei auf Tabelle U verwiesen.
gesprochen ist. Bekanntlich sind die Werte
von q im Hochgebirge und auf Bergspitzen be-
sonders hoch, wobei zugleich auch das Poten-
tialgefälle ein erhebliches ist. Wenn auch die
von uns fiir das Potentialgefälle ermittelten
Werte nicht gerade als niedrig bezeichnet wer-
den können und grösser sind als die in Spitz-
bergen beobachteten (Tab. A), so scheinen sie
doch nicht von der Ordnung zu sein, dass sie
zur Erklärung der Erhöhung des Wertes von
q allein ausreichen.
Betrachten wir zum Schluss noch einmal
die mit II bezeichneten Beobachtungen der Ta-
belle A (10. bis 25. Minute nach der Ladun;,'',
so zeigen sie allerdings DifTerenzen gegen J,
und zwar in dem Sinne, dass das Mittel der
Il-Werte bei negativer Ladung niedriger, bei
positiver höher liegt als bei I. Die Abweichung
von a- ist relativ geringfügig, von a-f aber er-
heblicher. Daraus folgt dann, dass der Mittel-
wert von q\\ niedriger liegt als der von ^I.
Mögen nun diese oder jene Zahlen als die der
Wahrheit näher kommenden zu betrachten sein,
so werden durch diese Schwankungen doch die
Eigentümlichkeiten der Elektrizitätszerstreuung
der Seeluft, wie sie unsere Versuche fiir das
Nordseeklima ergeben haben, — d. h. die nega-
tive Unipolarität — nicht verwischt.
Wir hatten seinerzeit im Gebirge als auf-
fallende Wirkung des Höhenklimas auf den
menschlichen Organismus eine Steigerung des
Stoffumsatzes gefunden, die nicht auf die
Dünnheit der Höhenluft zu beziehen war. Eine
Wirkung derselben Art übt auch das Seeklima
aus. Da sich nun das Verhalten der Ionisation
der Luft in beiden Klimaten als ein vom binnen-
ländischen Niederungsklima verschiedenes und
unter sich ähnliches erwiesen hat, so wäre es
immerhin möglich, dass ihm auch ein Anteil
an der physiologischen Wirkung zukommt.
Hierauf haben bereits E. Aschkinass und W.
Gas pari hingewiesen.') Nach den neuesten
Untersuchungen von Elster und Geitel und
von Saake^) kann die starke Ionisation der
Luft auf dem Vorhandensein radioaktiver Stoffe
beruhen. Diese Radioaktivität der Luft ist je-
doch abhängig von dem Gehalt des Bodens an
radioaktiven Substanzen, die der Luft mitgeteilt
werden. Da für Westerland einschlägige Unter-
suchungen über etwaige Radioaktivität der Luft
nicht vorliegen^), so lässt sich vorläufig nicht
1) E. Aschkinass und W. Caspari: Ober den Einflus';
dissoziierender Strahlen auf organische Substanzen, insbe-
sondere über die bakterientötende Wirkung der Becquerel-
Strahlen, l'flügers Archiv 86.
2) J. Elster und H. Geitel: Über die radioaktive Sub-
stanz, deren Emanation in derBodenloft und der Atmosphäre
enthalten ist. Diese Zeitschr. 6, l, II — 20, 19Q4 und !•
522, 1903; W. Saake, diese Zeitschr. 4, 626, 1903.
3) Kai Juist fanden Elster und Geitel sehr niedrige
Aktivierungszahlen.
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Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. ii.
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294
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
sagen, ob die von uns gefundene Ionisation der
Luft auf dieser beruht oder andere Ursachen
hat. Vorausgesetzt also, dass Ionisation der
Luft eine den Stoffwechsel anregende Wirkung
hat, so könnte trotzdem der eigentlich wirksame
Faktor am Meere und im Hochgebirge ein ver-
schiedener sein.')
Zum Schlüsse sei es uns gestattet, Herrn
Oberstleutnant v. Scharfenort, Seebade-Di-
rektor auf Sylt, sowie Herrn Kapitän Ohlser,
Vorstand der meteorologischen Station, unseren
aufrichtigen Dank ftir die freundlichst geleistete
Hilfe auszusprechen.
l] Ähnliche Ansichten hat kürzlich W. Caspar! in einem
kritischen Referat der Arbeit von Saake in der „Umschau"
(1904) geSossert.
Berlin, im Februar 1904.
(Eingegangen 2$. Februar 1904.)
Die Messung kleiner Kapazitäten mittels einer
messbar veränderlichen Normalkapazität.
Von H. Gerdien.
Herr F. Harms*) hat kürzlich auf die
Schwierigkeiten hingewiesen, die einer exakten
Messung kleiner Kapazitäten, insbesondere luft-
elektrischer Apparate, nach den gewöhnlichen
Methoden entgegenstehen, und hat ein Verfahren
beschrieben, das zur Bestimmung der Kapazität
eines aus mehreren Konduktoren bestehenden
Systems dient, dessen Teilkapazitäten durch
Ladungsteilung gefunden werden.
Im allgemeinen wird man in der luft-
elektrischen Messtechnik durch Betrachtung
der Gesamtkapazität als Summe der Teilkapazi-
täten kaum einen Fehler begehen, der die Ab-
lesungsfehler am Exner-Elster-Geitelschen
Elektrometer beträchtlich übersteigt. Sicher aber
wird der Fehler weniger in Betracht kommen
als z. B. die Unsicherheit in der Messung der
Fördermenge des Aspirators bei dem Ebert-
schen Aspirationsapparat '•') zur Bestimmung des
1) Diese Zeitschrift 6, 47, 1904.
2) Diese Zeitschrift 8, 662, 1901 und lUustr. Aeronaut.
Mitteilungen. 1902, Heft 4.
lonengehalts, wenn man die Vorsicht gebraucht,
Normalkapazitäten zu verwenden, die die un-
bekannte Kapazität erheblich an Grösse über-
treffen, und die Trennung in Teilkapazitäten
an Stellen möglichst kleiner Kraftliniendichte
vorzunehmen.
Als Normalkapazitäten sind Kugeln nicht
zu empfehlen; denn bei kleinen Kugeln bringt
der isolierende Träger und die Zuleitung, auch
wenn sie aus sehr feinem Drahte besteht, eine
Kapazitätsänderung hervor, die sich jeder
Schätzung entzieht; bei grossen Kugeln treten
diese Fehlerquellen zwar zurück, doch venir-
sacht dann die Annäherung des Experimentator;-
und Dislokationen von geerdeten oder geladenen
Konduktoren in ihrer Nachbarschaft grosse
Störungen. Auch erschwert der infolge des
weit in die leitende Luft hineingreifenden Feldes
nicbtunbeträchtlicheLadungsverlustdasArbeiten.
Vielmehr sind wegen ihres geschlossenen Kraft-
feldes Platten- oder Cylinderkondensatoren als
Normalkapazitäten zu empfehlen. Bei meinen
luftelektrischen Arbeiten ') verwende ich zur
Kapazitätsmessung einen Cylinderkondensator
von raessbar veränderlicher Kapazität, von dem
die nachstehende Figur einen Achsenschnitt
giebt. Innerhalb des Gehäuses G befinden sich
zwei Systeme konaxialer Röhren r' und r":
das System r' wird von dem isolierenden Bem-
steinstopfen B getragen, der in dem mit der
einen Stirnwand des Gehäuses G verschraubten
Rohre R befestigt ist. Das Rohr R dient dem
System r" als Geradführung, welches mittels
des nach aussen fuhrenden Rohres R' parallel
zur Achse verschoben werden kann, da es mit
diesem durch einen in R angebrachten Schlitz
hindurch verschraubt ist. Auf dem Rohre Rl ist
eine Millimeterskala 6" angebracht, deren Ver-
schiebung an dem mit dem Gehäuse G ver-
bundenen Nonius N abgelesen werden kann:
der die Stirnwand des Gehäuses durchsetzende
klemmbare Stift C und der auf dem Rohre Ä
klemmbare Ring C" dienen als verstellbare An-
schläge ftir das bewegliche Rohrsystem r" . Von
dem isolierten Rohrsystem r' fiihrt centrisch
i) Diese Zeitschrift 4, 632, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
29s
durch den Rohransatz A ein hartgezogener
dünner Messingdraht ins Freie, mittels dessen
beliebige Leitersysteme an die veränderliche
Kapazität angeschlossen werden können ; das An-
satzrohr A wird für die Zeit des Nichtgebrauchs
zur Verhütung des Eindringens von Staub etc.
in das Innere des Gehäuses durch eine Kappe
(in der Figur fortgelassen) verschlossen. Das
Gehäuse ist mit einem seitlich angebrachten
Rohrstutzen (ebenfalls in der Figur fortgelassen)
zur Einführung von Natrium versehen. Die
Isolation ist infolge der vor Staub geschützten
Lage des Bernsteinstopfens eine vorzügliche;
der Ladungsverlust durch Isolationsfehler und
Leitung der Luft ist bei geschlossenem Ge-
häuse und ineinander geschobenen Rohrsystemen
erst nach mehreren Stunden nachweisbar. In-
folge der soliden Ausführung') des Apparates
sind Deformationen der für Messzwecke wesent-
lichen Teile so gut wie ausgeschlossen und sind
solche auch von mir bisher noch nicht beob-
achtet worden, obwohl das Instrument oft rück-
sichtsloser Behandlung ausgesetzt war.^) Die
Kapazität des Systems ist vom Ineinander-
tauchen der Rohrsysteme bis nahe an die in
der Figur wiedergegebene gegenseitige Lage
derselben eine lineare Funktion der Skalen-
ablesung.
Ist die zu jedem Skalenteil gehörende
Kapazität des Kondensators bekannt, so lässt
sich der Apparat in folgender Weise zu Kapazi-
tätsbestimmungen verwenden. Man verbindet
den Kondensator mit der unbekannten Kapazi-
tät X, die ein Elektrometer enthalten möge. Die
Kapazität des Systems sei K,; man ladet auf
das Potential /j, ändert die Kapazität um die
dem Messbereich des Elektrometers entsprechend
gewählte, bekannte Kapazität ^i und liest das
zugehörige Potential /j ab, dann ist:
I. jCi=-''^' -
P\ — Pi
Es ist empfehlenswert, die gleichen Ein-
stellungen unter Benutzung der Anschläge
mehrmals zu wiederholen. Die gesuchte Kapazi-
tät X wird nun durch Ladungsteilung bestimmt;
ist sie hinreichend gross gegen die verfügbare
Minimalkapazität des Kondensators, so ladet
man sie zu dem Potential /;,, verbindet sie in
der gleichen Weise wie bei I. mit dem Konden-
sator zu der schon ermittelten Kapazität A', und
liest das Potential ^4 ab, dann ist
II. x=K,^}-
Nimmt man als Verhältnis der mittels des
Aluminiumblattelektrometers mit genügender
1) Der Apparat wird von der Firma Carl Diederichs (In-
liaber .Spiodler & Hoyer) in Güttingen zum Preise von M. 120
hergestellt.
2) E.S hat 4 Ballonlandungen, Wagentransport auf schlechten
Wegen u. a. m. ohne Änderung seiner Konstanten überstanden.
Genauigkeit messbaren Minimalspannung zur
Maximalspannung etwa 1:3 an, so ist das be-
schriebene Verfsihren bei einer Minimalkapazi-
tät des Kondensators von etwa 25 cm noch
zur Messung von Kapazitäten bis zu etwa 12 cm
herunter verwendbar. Für noch kleinere Kapazi-
täten empfiehlt sich ein auch von Herrn F.
Harms beschriebenes Verfahren; man hat zu-
nächst nach I. die Gesamtkapazität des aus der
unbekannten Kapazität x-i und dem Kondensa-
tor gebildeten Systems zu bestimmen, muss
dann das System Aj auf pf, Volt laden, die
Kapazität x entfernen, ihr Potential /e ablesen
und sie entladen wieder mit dem Kondensator
zum System K^ mit dem Potential/7 vereinigen.
Dann gilt
III.
Alle diese Methoden sind nur anwendbar,
wenn zu dem System von unbekannter Kapazi-
tät schon ein Elektrometer gehört; ist dies nicht
der Fall, so bereitet die exakte Messung
kleiner Kapazitäten erhebliche Schwierigkeiten.
Man kann sich in vielen Fällen dadurch helfen,
dass man ein in gehörigem Massstabe vergrösser-
tes Modell der zu messenden (Luft-)Kapazität
herstellt und dessen Kapazität nach den bei
grossen Kapazitäten gebräuchlichen Methoden
ermittelt — die gesuchte Kapazität ist dann
im Verhältnis der linearen Vergrösserung des
Modells kleiner. Dieses Verfahren ist z. B. auch
vorteilhaft, wenn es sich um Messung der Ka-
pazitätsänderungen eines Blättchenelektrometers
handelt, die durch Änderungen der Blättchen-
divergenz erzeugt werden.
Ein anderes Verfahren ') zur Messung sehr
kleiner Luftkapazitäten kann man auf den Satz
gründen, dass die elektrostatische Kapazität
eines Systems umgekehrt proportional ist der
Widerstandskapazität des Systems, wenn der
Raum des Kraftfeldes von einem Elektrolyten
erfiillt ist. Allerdings ist das Verfahren inso-
fern fehlerhaft, als bei dem elektrisch geladenen
System auch die isolierenden Träger von einer
unter Umständen erheblichen Zahl von Kraft-
linien durchsetzt werden, während sie in dem
Stromgefäss von Stromlinien frei sind ; für Iso-
latoren in Form langer, dünner Säulen oder
Fäden tritt diese Fehlerquelle zurück. Bernstein-
isolatoren wird man für die Messung der Wider-
standskapazität zweckmässig durch solche aus
Hartgummi oder Siegellack ersetzen und in
ihrem Innern die Stromzuleitung anbringen.
Natürlich müssen zu dieser Messung alle schlecht
leitenden Oberflächenteile des Systems (z. B.
Glasoberflächen), soweit von ihnen bei elek-
trischer Ladung des Systems Kraftlinien aus-
i) Diese Methode hat F. Kohlrausch, Lehrbuch der
' prakt. Physik, 9. Aufl. 1901, S. 525, angedeutet.
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296
Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. 11.
gehen, mit gut leitender Oberfläche versehen
werden. —
Es bleibt noch die Ermittelung des Skalen-
wertes des Kondensators zu beschreiben. Als
Normalkapazität verwende ich einen Platten-
kondensator (kreisrunde Messingplatten 16 cm
Durchmesser, auf der Innenseite gut eben ab-
geschliffen), deren Abstand durch 3 Bemstein-
säulchen (4 mm Durchmesser) fixiert wird; es
sind mehrere Sätze von verschiedener Länge
{2, 3, 4 mm) in Gebrauch. Als Normalkapazität
wird dabei nicht etwa die aus den Dimensionen
des Plattenkondensators berechnete eingesetzt,
da die von der Rückseite der geladenen Platte
und von den Zuleitungen ausgehenden Kraft-
linien durchaus nicht zu vernachlässigen sind,
sondern die Änderung der Kapazität des Platten-
kondensators '), die bei der Änderung des Platten-
abstandes eintritt; das ganze äussere Kraftfeld
darf bei kleinen Abstandsänderungen als un-
veränderlich betrachtet werden. Der Fehler,
den man begeht, indem man die von i ver-
schiedene Dielektrizitätskonstante der Bern-
steinsäulchen unberücksichtigt lässt, ist bei den
angegebenen Dimensionen kleiner als ein Pro-
zent, und lässt sich durch Einschieben von
mehr als 3 Säulen zwischen die Kondensator-
platten ermitteln. Man legt die Platten am
besten horizontal, und zwar wird die untere Platte,
in der Mitte unterstützt, in hinreichendem Ab-
stände von der Tischplatte angebracht und ge-
erdet. Auf die polierte und von Staub befreite
Oberfläche stellt man drei Bernsteinsäulchen,
die gut getrocknet sein müssen und nur mit
der Pinzette berührt werden dürfen; auf diese
legt man dann die obere, ebenfalls auf der
polierten Unterseite gut gereinigte Platte. Der
Zuleitungsdrafat wird zur Mitte der oberen Platte
geführt und muss genügend stark und hart
sein, um sich selbst auf einige Dezimeter Länge
zu tragen und die ihm einmal gegebene Form
von Versuch zu Versuch beizubehalten.
Zur Auswertung des Messbereichs des Kon-
densators von veränderlicher Kapazität ver-
bindet man diesen mit einem Elektrometer und
dem Plattenkondensator~zu einem Leitersystem,
das die Kapazität K und das Potential /i haben
möge. Nun verschiebt man das bewegliche
Röhrensystem des Cylinderkondensators um
einen an der .Skala des Apparates abzulesen-
den Betrag, wodurch das Potential p% auftreten
und die Kapazität des ganzen Systems auf
Ä", -j- X anwachsen möge, dann gilt:
Nun wird die ursprüngliche Skalenablesung
wieder hergestellt (am bequemsten mittels der
Anschläge), der Plattenabstand des Normal-
l1 F. Kohlrausch, Lehrbuch der prakt. Physik. 9. Aufl.
1901, S. 524.
kondensators durch Einsetzen anderer Bernstein-
säulchen geändert und das System auf />;, Volt
geladen. Die durch die Änderung des Platten-
abstandes bewirkte Kapazitätsänderung sei k'^\
dann ist, wenn nun wieder die variable Kapazi-
tät durch Verschiebung des beweglichen Systems
um die gleiche Kapazität x geändert und dann
das Potential /4 abgelesen wird
(ÜT-f k)p^ ={K+ k + x)p^, also
IV. x^k (/i — A)-(A — A) .
A (/>t — A) — A (A — A)
Auf diese Weise lässt sich die ganze Skala
des Kondensators in cm-Kapazität auswerten:
fiir viele Arbeiten genügt es, die mit voller
Strenge messbaren Kapazitätsdifferenzen zu
kennen, die zwischen je zwei Skalenteilen liegen.
Will man auch die zu jedem Skalenteil ge-
hörigen Absolutwerte der Kapazität ermitteln,
so geschieht dies am einfachsten für die Maximal-
kapazität (bei dem von mir benutzten Instrument
ist sie etwa = 533 cm) durch Ladungsteiluni,
unter den oben erörterten Vorsichtsmassregeln,
die es erlauben, die innerhalb der Beobachtungs-
fehler des Blättchenelektroskops liegenden Ab-
weichungen der Gesamtkapazität eines Systems
von der Summe der Einzelkapazitäten zu ver-
nachlässigen. Natürlich ist der aus diesem
Maximalwert und der scharf messbaren Diffe-
renz zwischen Maximal- und Minimalkapazität
berechnete Minimalwert der Kapazität mit
dem Fehler des Maximalwertes behaftet, daher
prozentual erheblich ungenauer bestimmt als
jener. Nach den von F. Harms angegebenen
Methoden ist seine exakte Bestimmung mit
grösserer Genauigkeit möglich.
Zum Schlüsse sei noch darauf hingewiesen,
dass die von mir benutzte messbar veränder-
liche Kapazität eine ganze Reihe anderer An-
wendungen gestattet. Zunächst lässt sich nach
Isolierung des Gehäuses und Bedecken des-
selben mit einem geerdeten Schutzkasten die
Harms sehe Influenzierungsmethode durchführen.
Mit Vorteil kann man den Kondensator auch
zur Eichung von Blättchenelektrometern be-
nutzen, • wenn man, wie z. B. auf Reisen, nur
eine kleine Normalbatterie mitfuhren kann. Von
weiteren Anwendungen sei nur noch die Ab-
stimmung elektrischer Schwingungskreise durch
messbar veränderliche Kapazität hervorgehoben.
l) Für exakte Messungen muss auch die l'lattciidiA..-
j bcrilcksichtigt werden; vergl. F. Kohlrausch, I.e.
I Göttingen, Geophysikalisches Institut,
] Februar 1904.
i (Hingegangen 25. Februar 1904-
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Physikalische Zeitschrift» 5. Jahrgang. No. 11.
297
Ein Verfahren zur Messung der Stromungs-
geschwindigkeit von Gasen mit besonderer
Berücksichtigung luftelektrischer Apparate.
Von H. Gerdien und H. Schering.
Die Bestimmung der spezifischen lonenzahl
mittels des von H. Ebert angegebenen Aspi-
rationsapparates •) sowie die erweiterte Ver-
wendung desselben zur Messung der spezifischen
lonengeschwindigkeit*) fuhren auf die Aufgabe,
(las Luftvolumen, das ein Aspirator in gemes-
sener Zeit fordert, bezw. die Luftgeschwindig-
keit, die er in einem Rohre erzeugt, exakt zu
messen. Es ist uns nicht gelungen, die Ge-
nauigkeit der Fördermengenbestimmung nach
dem von H. Ebert beschriebenen Verfahren')
über die Grenze von etwa 5 "/o hinaus su steigern.
Da es uns wünschenswert erschien, die Genauig-
keit zu erhöhen, daneben auch das lästige Ope-
rieren mit beträchtlichen Mengen von Äther-
dampf entbehrlich zu machen, haben wir uns
bemüht, einen Ersatz für das bisher übliche
Messverfahren zu finden.
Ein brauchbares Resultat erzielt man schon
durch Verwendung eines im Handel erhältlichen
mit Zählwerk , versehenen Flügel-Anemometers;
ein solches Instrument entzieht jedoch dem zu
messenden Lufitstrom zur Überwindung der
Reibungswiderstände im Zählwerk einen beson-
ders bei kleinen Geschwindigkeiten prozentual
sehr erheblichen Energiebetrag. Es wird also
durch Einschalten des Anemometers in den
Luftstrom dessen ursprüngliche Geschwindigkeit
in merklichem Betrage vermindert; benutzt man
CS zur Eichung eines Aspirators, so muss man
es auch dauernd mit ihm verbunden lassen.
Die Messung kleiner Geschwindigkeiten wird
infoige der unkontrollierbaren Veränderlichkeit
der Reibung ungenau.
Es gelang uns in befriedigender Weise, diese
Schwierigkeiten dadurch zu überwinden, dass
wir ein Anemometer verwendeten, bei dem durch
Fortlassen des Zählwerks die Reibung auf ein
1) Diese Zeitschrift S, 662 — 664, 1901.
2) Diese Zeitschrift 4, 632—635, 1903.
Nachr. d. k. Ges. d. Wiss. zu Gottingen;
Klasse 1903, Heft 6.
3} Illustr. AeoroDaut. MiUeil. 1902, Heft 4.
Math. phys.
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Kig. I.
Minimum gebracht ist; die Umlaufsgeschwindig-
keit wird mittels einer rotierenden Löcherscheibe
gemessen.
Das Anemometer ') besteht aus einem Dop-
pelflügel aus dünnem Aluminiumblech, der auf
einer i mm dicken Stahlachse gut ausbalanciert
befestigt ist; die Achse endigt in gehärteten
Spitzen, die in Achathütchen mit etwas Spiel-
raum gelagert sind. Die Träger der Achat-
hütchen sind zur Verringerung der Wirbelbil-
dung aus dünnem Messingblech hergestellt und
derart in einem Messingrohr von 50 mm lichter
Weite befestigt, dass die Achse des Anemo-
meters mit derjenigen des Rohres zusammen-
fällt. Das Schutzrohr kann auf das freie Ende
des Rohres aufgesteckt werden, das den äusseren
Mantel des Cylinderkondensators des Ebert-
schen Aspirationsapparates bildet.
Die Luftgeschwindigkeit in dem Cylinder-
kondensator ist in beistehendem Diagramm (Fig. 2)
'«/««:.
-» Iburmvpro sec. ,
O W20MWSO60 7OSO901O0
(ausgezogene Kurve) in ihrer Abhängigkeit von
der Umlaufsgeschwindigkeit des Aspirators dar-
gestellt; sie ist innerhalb der Fehlergrenzen
unserer Messungen derselben proportional (über
die Eichung des Anemometers s. u.). Wir
überzeugten uns durch Einschalten eines zweiten
Anemometers davon, dass die Geschwindigkeit
des Luftstromes nur um weniger als 1 \ durch
das Anemometer vermindert wird.
Die stroboskopische Messung der Touren-
zahl des Anemometers ist grosser Genauigkeit
fähig, wenn man für gute Beleuchtung des ro-
tierenden Doppelflügels Sorge trägt. Der Löcher-
scheibe giebt man zweckmässig mehrere Löcher-
i) Verfertiger: Carl Diederichs (Inhaber Spindler und
Hoyer) Gottingen.
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298
Physikalische 2^tschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
reihen, deren Löcherzahlen sich wie 1:2:4....
verhalten. Man reguliert die Umlaufsgeschwin-
digkeit der am besten von einem Elektromotor
angetriebenen und mit Tourenzähler versehenen
Löcherscheibe so, dass man in einer der Löcher-
reihen den Doppelflügel ruhen sieht. Schwankt
die Tourenzahl des Anemometers oder der
Löcherscheibe, so wird durch Zählen der Um-
drehungen, die das Bild des Doppelflügels wäh-
rend der Zeit der Messung ausfuhrt, die er-
forderliche Korrektion der Tourenzahl ermittelt.
Die Messung von Tourenzahlen mittels der ro-
tierenden Löcherscheibe ist keine eindeutige;
man findet leicht die Verhältniszahl der Touren
des Anemometers zu denjenigen der Löcher-
scheibe, indem man beide unter dauernd er-
haltener Einstellung langsam von Null bis zu
dem zu messenden Werte steigert.
Die Eichung des Anemometers konnten wir
mittels des Glockengasometers im hiesigen In-
stitut für technische Physik') ausführen; durch
Belasten bezw. Entlasten der Glocke (Quer-
schnitt =4,84 qm) und Regulierung des Luft-
stromes mittels eines Drosselventils Hessen sich
in einem 50 mm weiten Rohr Geschwindigkeiten
bis zu 8 m/sec herstellen. In dem umstehenden
Diagramm sind die Eichungskurven für zwei
Anemometer (gestrichelte Kurven) wiederge-
geben; bei Nr. i stehen die Ebenen der Flügel
etwa unter 30" gegen die Achse geneigt, bei
Nr. 2 unter etwa 45*. Die Schwellengeschwin-
digkeit beträgt bei Nr. i etwa 0,08 m/sec, bei
Nr. 2 etwa 0,05 m/sec.
Man kann das Anemometer auch zur Mes-
sung der Luftgeschwindigkeit in Rohren be-
nutzen, die weiter sind als das Schutzrohr.
Wir haben das Anemometer Nr. i in einem
Rohre von 120 mm lichter Weite geeicht; die
erhaltenen Resultate sind in dem Diagramm
durch J bezeichnet. Der wirkliche Wert der
Luftgeschwindigkeit ist hiernach um einige
Prozente grösser, als der aus dem Quer-
schnittsverhältnis berechnete.
Man muss also die Eichung bei der gleichen
Anordnung vornehmen wie die Messungen, damit
die Wirbelbildung an dem Schutzrohr des Ane-
mometers in beiden Fällen gleich ist.
l) Herrn Prof. Dr. Lorenz sind wir filr die freundliche
Überlassung der Mittel des Institutes zu Dank Terpflichtet.
Göttingen, Geophysikalisches Institut.
(Eingegangen 2. April 1904.)
Ober die Flammenleitung.
(Bemerkungen zu der Arbeit des
Herrn J. Stark.)
Von Erich Marx.
Herr J. Stark hat „Theoretische Bemerk-
ungen zur Ionisation in Flammen" in dieser Zeit-
schrift 6, 83, 1904 publiziert, aufdie Herr Starke,
in einer Kontroverse') zwischen letzterem und
mir Bezug nimmt.
In derKontrover.se zwischen Herrn Starke
und mir handelte es sich zuerst nur um die
Frage, ob die Temperatur der Anode für die
Flammenleitung in Betracht kommt oder nicht.
Es bandelte sich also um eine Thatsache, die
experimentell erweisbar ist, nicht um die Er-
klärung einer Thatsache. Erst in der Antwort
hat dann Herr Starke zwar die Richtigkeit
der Experimente, die den Einfluss der Tempe-
ratur der Anode, sowohl wenn sie in der Flamme
selbst ist, bei Vjo Volt, als auch wenn sie als
Begrenzung der Flamme angebracht ist, nicht
bestritten, auch die grosse Genauigkeit der
Experimente, die mit einer von ihm als „un-
sauber" charakterisierten Experimentalanord-
nung erzielt sind, anerkannt, aber alsdann eine
Erklärung erbracht, die mit der Auffassung
des Herrn Stark sich im wesentlichen decke,
aber ein Novum gegenüber früheren Auf-
fassungen bilde.
Nachdem inzwischen die Kontroverse mit
Herrn Starke"'') erledigt ist, ist mir jetzt übrig
geblieben, mich auch Herrn Stark gegenüber
auseinanderzusetzen.
Es bandelt sich in der Arbeit des Herrn
J. Stark im wesentlichen um drei Dinge.
I. Sind die negativen Träger in der
Flamme Elektronen, oder sind sie Ionen
von elektrolytischen Charakter? 2. Ist
die Dissoziation der Flamme im wesent-
lichen Volumdissoziation oder Ober-
flächendissoziationr' 3. Ist die An-
wendung der Poissonschen Gleichung
gestattet?
I. ad I ist folgendes zu bemerken:
Bis vor kurzem waren es zwei Erklärungs-
weisen, die sich gegenüberstanden. Die von
Arrhenius entdeckte Unabhängigkeit der Flani-
menleitung vom Säureradikal wollten die einen
durch hydrolytische Spaltung, die anderen durdi
Elektronen erklären.
Seit Townsend experimentell erwiesen
hatte, dass man berechtigt ist, aus der Wande-
rungsgeschwindigkeit auf die Grösse eines Ions
zu schliessen, wusste man, dass die grosse
Wanderungsgeschwindigkeit des negativen Ions
i) Verli. d. D. Phys. Gesellsch. 6, 372 und 441, 1903,
und 6, 43, 1904.
2) E. Marx, Verh. d. D. Phys. Ges. 6, I2I, 1904-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
299
in der Flamme, als auf Elektronen hinweisend,
sich deuten lässt, und da die Anwendung der
durch Townsend so schön bestätigten
Formel zum allgemeinen Handwerkszeug') des
Gasentladungsphysikers gehört, wurden die
beiden Krklärungsweisen als zwei ganz
selbstverständlich sich ergebende be-
handelt. Publice diskutiert wurden sie, soweit
ich sehe, zuerst von Herrn H. A. Wilson. '^
Herr Wilson stellte beide Erklärungsweisen
gegenüber und versuchte abzuwägen, was für
die eine, und was für die andere spräche. Er
hat es, nach meiner Meinung mit Recht, ver-
mieden, sich vorzeitig für eine Hypothese, als
für eine notwendige, auszusprechen, trotzdem
auch er die grosse Wanderungsgeschwindigkeit
des negativen Trägers als schwerwiegend be-
tonte.
Da erschien im August 1903 eine Arbeit
von Herrn Moreau'), die zeigte, dass sich für
die Wanderungsgeschwindigkeit t> des negativen
Stromträgers in der Ä- und Wir-Flamme er-
gab, dass
ist, wo A das Atomgewicht des Na oder K ist.
Der Verfasser^) hatte 3 Vj Jahre vorher gefunden,
dass für alle Alkalisalze von Cs, Rb, K, Na und Li
^YA = canst
ist, wo R den Rotationskoeffizient des Hall-
effektes bedeutet. Hierdurch«) war für alle
Alkalisalze direkt bewiesen, dass für die Ge-
schwindigkeit des negativen Trägers
unmöglich das OH-Ion massgebend sein konnte,
dass sie vielmehr vom Alkalimetall selbst
abhängig sein musste. Damit und durch
andere Gesetzmässigkeiten*) war die Brücke zum
photoelektrischen Effekt und zur photoelek-
trischen Reihenfolge nach Elster und Geitel,
die man schon wegen der Folge der Leitfähig-
keiten längst gesudit hatte, geschlagen und die
Elektronenhypothese zum allgemeinen Stand-
punkt erhoben. — Von zwei Möglichkeiten
war eine übrig geblieben!
Dass ich nun jetzt nach dieser Entdeckung
^uch zum Propheten ex eventu geworden bin,
das hat Herr J. Stark nicht wissen können,
°a er am 23. Dezember 1903 seinen Aufsatz
dem Druck übergab, mein Vortrag vor der
"■ Phys, Ges., den ich am 11. Dezember 1903
gehalten hatte, aber erst Anfang Januar er-
schienen ist.
. Ich kann also Herrn J. Stark in dieser Be-
ziehung nur recht geben, wenn er sich mit
") c. f. I. B. E. Riecke: Exp.-Phys. 8, 3S1.
2} H. A. Wilson: Phil. Mag. 4, ai6. 1902, (August-
keft).
i dem Standpunkt, den ich in meinen Arbeiten
vor vier Jahren in Bezug auf die Art des
negativen Stromträgers vertreten habe, nicht
„identifiziert". Damals, noch dazu vor Ent-
deckung des Wesens des photoelektrischen
Effekts, war es nicht an der Zeit, die Elek-
tronenhypothese zu bilden, oder sich für sie zu
entscheiden.
Hier also liegt ein Widerspruch mit einer
Anschauung vor, die in diesem Gebiete s. Zt.
die allgemeine war, heute allgemein ver-
lassen ist.
2. Das gleiche aber kann ich in keiner
der neueren Ausführungen über diesen Gegen-
stand finden.
Der „Standpunkt", der eine Volumdisso-
ziation und eine Oberflächendissoziation unter-
scheidet, der wahre und scheinbare Abweich-
ungen vom Ohmschen Gesetz auseinanderhält,
ist nicht erst neuerdings geschaffen, sondern
seit vielen Jahren allgemeiner Standpunkt in
der Physik. Er ist ebenso natürlich der Stand-
punkt von Arbeiten, die in diesem Gebiete
heute erscheinen, wie er auch der meiner Ar-
beiten vor vier Jahren gewesen ist. (Vergl. da-
gegen die Darstellung des Herrn Stark auf
Seite 86 links unten und rechts oben.) Weiter
aber ist die spezielle Erklärung der Erscheinungen
als im wesentlichen durch Volumdissoziation be-
dingt, gerade die, welche von mir in meinen
Arbeiten und zwar damals im Gegensatz zu
anderen Forschern, vertreten wurde. Ich habe
damals mit derselben Theorie der unvoll-
ständig gesättigten Ströme, deren Ele-
mente jetzt auf S. 83 der Physikal. Zeit-
schrift nochmals abgeleitet sind, die aber
in grosser Allgemeinheit von J. J. Thomson')
entwickelt vorliegt, versucht, die s. Zt. er-
haltenen Kurven zu diskutieren.'') Das
führte wegen der von Herrn H. A. Wilson
zuerst erwiesenen Oberflächendissoziation und
aus anderen Gründen, auf die ich gleich zu
sprechen komme, freilich nur zu Näherungs-
resultaten. Es ist aber ganz unmöglich,
dass nach diesen Ausführungen es als
ein Novum hingestellt wird, dass man
die Theorie der unvollständig gesättig-
ten Ströme hier anwenden muss. Viel
eher ist gegen die vor 4 Jahren von mir ver-
öffentlichten Ausflihrungen der Einwand zu er-
heben, dass ich diese Theorie zu weitgehend
anwandte. Das geschah zwar bewusst, da es
mir nur auf die Grössenordnungsbestimmung
ankam, aber ein „Zuviel" ist hier gewiss ein
möglicherer Einwand als ein „Zuwenig". Das
wird durch folgendes klar. In dem kälteren
Gase, in unmittelbarer Nähe der Anode, werden
3) G. Moreau, Journ. de Phys. (4) 2, 560, 1903.
41 E. Marx, Ann. d. Fbys. (4), 8, 816, 1900.
5) E. Marx, Verh. d. D. Phys. Ges. 6, 441, 1903.
t) J. J. Thomson, Phil. Mag. 5, 253, 1899.
3) E. Marx, Ann. d. Phys. S, 788, 1900.
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300
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
bekanntlich die Ionen gleichsam mit wolkiger
Kondensation (clouds) belastet, und infolgedessen
so lange in ihrer Beweglichkeit gehemmt, bis sie
wieder in die sich eng anschliessenden, heisseren
Schichten treten. Diese Abweichung von der
Voraussetzung der Theorie kommt zu der stets
ausserdem vorhandenen Oberflächendissoziation
noch hinzu. Die Folge davon ist, dass bei Be-
rechnung der Grössenordnung der Wanderungs-
geschwindigkeiten aus der J. J. Thomsonschen
Theorie der Wert der Wanderungsgeschwindig-
keit des positiven Ions zu gross herauskommen
musste, wie dies auch eintrat. Auf letzteres
hat J. J. Thomson übrigens neulich auch hin-
gewiesen. ') Trotzdem bleibt für eine Grössen-
ordnungsbestimmung die Theorie anwendbar,
solange keine wahren Abweichungen vom 0hm-
schen Gesetz eintreten, was erst bei Gefällen
von weit über stattfindet.^) Erst wenn
cm
der Potentialfall an der kälteren Elektrode eine
gewisse Höhe erreicht, die noch weit über der
angegebenen (mit Rücksicht auf Molekül-
Annexe) liegt, dann werden, das zeigt direkt das
Experiment, die positiven Ionen trotz des Bal-
lastes noch so beschleunigt, dass sie in den
heisseren Teilen, nach Ablegung der Konden-
sation noch schneller wandern, als ihrer „Beweg-
lichkeit" entsprechen würde.
Selbst bei sehr grossen EMK wird der
Sättigungsstrora in der Flamme nicht völlig er-
reicht, daraufhat Herr Wilson schon vor langer
Zeit hingewiesen; es ist also nicht richtig, dass
man „bis jetzt allein totale Sättigung gekannt"
hat. Gerade in Flammengasen hat man, wenn
überhaupt zwei Polarisationsgebiete vorhanden
sind, bisher stets einen Potentialverlauf beobach-
tet, dessen Charakteristikum es ist, dass die freien
Elektrizitäten von den Elektroden aus sich
eben nicht in einem Wendepunkte treffen,
sondern durch ein Stück linearen Gefälles
getrennt sind.
Dass hieraus folgt, dass der Strom un-
vollständig gesättigt ist, ist doch so elementar
ersichtlich, dass man es als andere Ausdrucks-
weise einer Beschreibung der Potentialkurven
bezeichnen kann.
3. Was schliesslich die Poissonsche Gleich-
ung und ihre Verwendung im Gebiete der Gasent-
ladung anlangt, so sagt man nicht zu viel,
wenn man behauptet, dass der Erfolg der
Physik der Gasentladung bei höheren Drucken
ein Triumph dieser Gleichung ist Das geht für
i) J. J. Thomson: Conduction of El. through Gases
pag. 205.
2) Auf einige Druckfehler in der Samml. Elektrotechn.
Vortr. Bd. 4, 58, 1903 sei mir gestattet aufmerksam zu machen,
100 Volt
es muß dort — ^- — heißen. Yergl. Ann. d. Phys. 2,
783, 1900.
jeden, dem es bisher entgangen ist, so recht
aus dem trefflichen Werk J, J. Thomsons'i
hervor.
Ich kann also im Gegensatz zu den Herren
J. Stark und Starke in den Ausführungen des
Herrn Stark ein Novum bezüglich der Auf-
fassung der Flammenleitung gegenüber früheren
Arbeiten nicht erblicken. Die Herren beglück-
wünschen sich ob des Resultates, zu dem sie
gekommen sind, dass der Strom in der Flamme
ein „partiell gesättigter" ist (H. Starke, Verh.
d. D. Phys. Ges. 6, 43), während doch der Ver-
fasser schon vor vier Jahren dieselbe Theorie
der „unvollständig gesättigten" Ströme auf die
Erscheinungen in der Flamme anwandte und
mit mathematischem Ansatz quantitativ dis-
kutierte.
l) J. J. Thomson: Conduction of El. through Gases.
(Die deutsche Ausgabe ist mit Ergänzungen, die sich auf die
neuesten Untersuchungen beziehen, bei B, G. Teubner in
Leipzig im Erscheinen.)
Leipzig, Phys. Institut der Universität.
(Eingegangen 18. Februar 1904).
Magnetische Wirkung elektrischer
Verschiebung.
Von J. B. Whitehead.
In einer früheren Arbeit (diese Zeitschrift
4, 229, 1903) hat der Verfasser eine Reihe
von Versuchen beschrieben, deren Zweck es
war, die Maxwellsche Behauptung zu prüfen,
nach der die Polarisationserscheinung eines
Dielektrikums von einer magnetischen Wirkung
in den umgebenden Teilen begleitet ist. Bei
den dort beschriebenen Versuchen wurde ein
wechselndes elektrisches Feld zwischen zwei
cylindrischen Messingringen erregt und ein
wechselndes Magnetfeld von gleicher Frequenz
und eigener Phase senkrecht zum elektrischen
Feld vermittels einer Spule erzeugt, welche zu
den Ringen konzentrisch war und den äusseren
Ring einschloss. Zwei Klumpen aus der iso-
lierenden Substanz wurden an den entgegen-
gesetzten Enden eines leichten Glasarmes be-
festigt, der in seinem Mittelpunkte an einem
Quarzfaden hing, so dass die Klumpen zwischen
den Ringelektroden schwebten. Das resultierende
Drehungsmoment Hess sich durch die Ablenkung
des Armes messen, wenn man die Konstanten
der Quarzaufhängung benutzte. Wie der zu
erwartende Effekt berechnet wurde, ist in der
früheren Arbeit angegeben. Die Ergebnisse
der Versuche waren gleichmässig negativ.
Während die Elektrodenringe bei der früheren
Arbeit sorgfältig gedreht und so genau wie
möglich centriert waren, Hessen sich Verände-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
301
rangen in der Verteilung des elektrischen Feldes
feststellen, und aus diesem Grunde nahmen die
Stücke isolierender Substanz bei eingeschaltetem
elektrischem Felde eine Nullstellung ein, die
ganz unabhängig war von der Nullstellung,
welche der Torsion des Fadens entsprach.
Auch die Elektrodenringe aus Messing waren
erheblichen Wärraewirkungen durch Foucault-
ströme ausgesetzt, welche unsymmetrische Aus-
dehnungen und störende Luftströme verursach-
ten. Aus diesem Grunde wurden weitere Ver-
suche mit zwei verbesserten Apparatformen
ausgeführt. Das Dielektrikum erhielt die Form
eines vollständigen Ringes, der zwischen die
Elektroden hineinpasste und am Mittelpunkte
aufgehängt Awar; auf diese Weise wurde die
Wirkung von kleinen Veränderungen der Feld-
stärke vermieden. Infolge der Vergrösserung
der Masse erhielt man auch im ganzen stärkere
Verschiebungsströme und ein grösseres Dreh-
ungsmoment ; die Benutzung der Quarzaufhängung
war jedoch nunmehr unmöglich. Ich benutzte
den dünnsten erhältlichen Stahldraht, bei dem,
wie ich zeigen werde, die Verminderung der
Empfindlichkeit infolge des grösseren Durch-
messers nicht erheblich war. Eine zweite Spule
für das Magnetfeld wurde innerhalb des inneren
Elektrodenringes angebracht, wodurch die Feld- .
stärke erhöht wurde. Die Elektrodenringe be-
standen aus Hartgummi mit einem dünnen Schild
aus Messingblech, wodurch die Foucaultströme
vermindert wurden.
Der dielektrische Ring bestand aus Hart-
gummi und besass einen mittleren Durchmesser
von 22,2 cm; Wandstärke 0,63 cm; Vorderseite
5 cm. Der Raum zwischen den Elektroden-
ringen betrug 1,26 cm. Die Intensität des
Magnetfeldes zwischen den Elektroden war,
wie die Messung ergab, H = 680. Die gesamte
Stromstärke wurde wie in der früheren Arbeit
berechnet, und betrug bei einer Spannung von
looooVolt an den Elektroden und einer Frequenz
von 133 Cyklen pro Sekunde ^ = 3,9 x 10" * x
Amperes. Der Stahldraht, der zur Aufhängung
benutzt wurde, war vom Kaliber 42 B. & S.
(Durchmesser = 0,0062 cm); seine Länge be-
trag 100 cm. Der Torsionskoefifizient wurde
nach der Schwingungsmethode bestimmt. Die
gemessene Ablenkung betrug 400 mm auf einer
Skala aus Mattglas in der Entfernung 140 cm.
Es wurden eine grosse Anzahl Ablesungen
unter verschiedenartigen Bedingungen vorge-
nommen, deren Ergebnisse durchweg negativ
waren.
Die eben beschriebene Anordnung war in-
folge der bedeutenden Masse des Ablenkungs-
systems und der elektrostatischen Anziehung
an die Seiten des Ringes immer noch der
Möglichkeit einer erheblichen Störung ausge-
setzt, und aus diesem Grunde entwarf ich eine
weitere verbesserte Anordnung. Bei dieser
bleibt das Prinzip dasselbe, nur dass an Stelle
des Torsionsfadens zur Feststellung des Dreh-
ungsmomentes eine Messerschneide benutzt
wurde; der ganze Apparat wurde nicht in einer
Horizontal-, sondern in einer Vertikalebene auf-
gestellt. Der Vorteil dieser Anordnung besteht
darin, dass die Wirkungen aller äusseren Stör-
ungen, wie z. B. Luftzug, elektrostatische An-
ziehung u. 3. w., so gut wie eliminiert werden,
da sich der Ring nur rotierend um seine Achse
bewegen kann. Der Nachteil ist der, dass die
Wage weit weniger empfindlich ist, als der
Torsionsdraht. Aus diesem Grunde wurde es
nötig, die Dimensionen des Apparates zu ver-
grössern, um so die Wirkung gegenüber dem
schon früher berechneten Effekt bedeutend zu
erhöhen. Ein besonders konstruierter Hart-
gummiring mit einer Wagenscheide und Wag-
scbale aus Achat kam zur Verwendung. Das
Wagensystem besass eine Empfindlichkeit von
','50 Milligramm und das berechnete Drehungs-
moment war zehnmal so gross. Verschiedene
Versuchsreihen nach verschiedenen Methoden
ergaben negative Resultate.
Die negativen Ergebnisse beider Versuchs-
systeme könnten wie eine Widerlegung der
Maxwellschen Behauptung aussehen. In An-
betracht der ausserordentlichen Menge indirek-
ter Beweise für die Richtigkeit anderer Schluss-
folgerungen der Maxwellschen Theorie hat
der Verfasser jedoch niemals die Absicht ge-
habt, vorliegende Arbeit als Beweis einer der-
artigen Behauptung einzustellen. Er hat viel-
mehr sich viel lieber zu der Annahme verstanden,
dass die Maxwellschen Gleichungen einer
weiteren Abänderung oder Auslegung fähig
sind und dass die im obigen angeführten Re-
sultate mit denselben immer noch im Einklang
stehen. Dass dem wirklich so ist, ist kürz-
lich von F. Kolacek (diese Zeitschrift 6, 45,
1904) dargelegt worden. In dieser Arbeit
ist darauf hingewiesen, dass die magnetische
Wirkung einer elektrischen Verschiebung bei
den Versuchen des Verfassers durch die elek-
trische Wirkung einer Art magnetischer Ver-
schiebung neutralisiert würde, deren Wert er
berechnet, so dass die negativen Ergebnisse
immer noch mit der Maxwellschen Theorie im
Einklänge stehen.
Der Röntgensche Versuch, eine magnetische
Wirkung elektrischer Verschiebung festzustellen,
ist kürzlich mit zweifellos positiven Ergebnissen
durch Eichenwald (Annalen der Physik 6,
1903) wiederholt worden. Wenn wir dieses
Ergebnis acceptieren, so haben wir in den Er-
gebnissen des vorliegenden Versuches einen
Beweis für das Vorhandensein einer elektri-
schen Wirkung magnetischer Verschiebung.
Um die beiden Effekte voneinander zu
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302
Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. ii.
trennen, hat Verfasser den von Kolacek ange-
regten Versuch begonnen, nach dem eine ballisti-
sche Ablenkung des Dielektrikums bei konstant
erhaltenem elektrischen Feld und bei umge-
kehrtem Magnetfelde gesucht wird.
Die Versuche wurden im physikalischen
Laboratorium der Johns Hopkins Universität
mit einem Stipendium der Carnegie-Institution
ausgeführt.
(Aus dem Englischen übersetzt von A. Graden witz.)
(Eingegangen 7. Mirz 1904.)
Über eine mögliche Beziehung der Serien-
spektren zum Atomvolumen.
Von Max Reinganum.
Nimmt man an, dass das Ende der Neben-
serien durch dieKonstante/i derKayser-Run ge-
sehen Formel gegeben ist'), solcissen sich bekannt-
lich fünf Gruppen chemisch untereinander ver-
wandter Elemente bilden, innerhalb deren die
Seriengrenze um so mehr nachRot verschoben ist,
je grösser der Wert des Atomgewichts ist. Diese
Gruppen sind LiNaKRbCs, CuAg,ZnCdHg,
Mg Ca Sr, Alln Tl. Im folgenden soll ge-
zeigt werden, dass die Beziehung umfassender
wird, wenn man statt des Atomgewichts das
Atomvolumen einfuhrt.
Es lassen sich dann die sieben ersten Ele-
mente, also die ganze erste Mendel e je ffsche
Gruppe, zu einer einzigen Reihe vereinigen,
ebenso die sechs nächsten, zweiwertigen, und
die drei letzten Elemente. In jeder Gruppe
ist das Serienende um so weiter nach dem
Roten gerückt, d. h. A ist um so kleiner, je
grösser das Atomvolumen ist.
I.
A
Atomvolumen
Atomgewicht
Ctt
3« 592
7.2
63,6
Ag
30712
10,2
'07,93
Li
28587
II.9
7,03
Jfa
24475
23.6
23,05
K
21 991
45.0
39, »S
Rb
20939
56.2
85.4
Cs
19743
70,7
II.
«33
/
Atomvolumen
Atomgewicht
Zn
42945
9.0
65.4
Cd
40755
12,9
112
Hg
40159
13,9 fest»)
200,3
Mg
39796
14,0
24.36
Ca
339«9
25.5
40
Sr
31031
34,5
87,6
i) S. z. B. Winkelmanns Handbuch der Physik II l,
S. 441. Breslau 1894.
2) Beim Schmelzpunkt 14,1.
III.
.\tomvolumen .Atomgewicht
AI 4830S ' 10,4 27,1
in \ 445'S '5-3 "5
Tl 4« 542 , 17.3 204,1
Herr Prof. Kayser teilt mir mit, dass ihm
bei früheren Rechnungen die Beziehung eben-
falls aufgefallen ist. Sie scheint mir einer Mit-
teilung wert zu sein, da das Atomgewicht, wie aus
der letzten Kolumne hervorgeht, nicht annähernd
das gleiche erfüllt.
Als Atomvolumina sind die durch die Dichten
dividierten Atomgewichte genommen, ihr Wert
ist naturgemäss nicht ganz unabhängig von der
Temperatur und bedarf daher noch einer ein-
gehenderen Kritik. Die Werte für die Atomvolu-
mina sind meist aus den in den Tabellen von
Landolt und Börnstein angegebenen Dichten
berechnet.
2fi
1,8
1,6
1,'r
I 1.0
0,i
• . ;
• j
^ P_(_
. . !_
^^ \ L^
: — . u-^
' ''TT I
±^
0.3
lA
0,1-
ftJ
Eine weitere noch allgemeinere Beziehung, die
allerdings weiterer Bestätigungen bedarf, wird
erhalten, wenn man die Atomvolumina der
zweiten Gruppe durch vier und die der dritten
durch sechs teilt. Es lässt sich dann unter
alleiniger, jedoch nicht belangreicher, Ausnahme
der Stellung von /« und Z« aus allen Gruppen
eine einzige Reihe bilden, in der das Serienende
um so mehr im Roten liegt, je grösser das auf
diese Weise geteilte Atomvolumen ist. In der
folgenden Tabelle ist dasselbe mit F bezeichnet.
A
V
A/
48308
«.73
In
44S«5
2,55
Zn
42945
*'ol
Tl
41542
2.8§
Cd
4075s
3,22
Hg
40159
3.47
Mg
39796
3.50
Ca
33919
6,37
Cu
31592
7.2
Sr
31 031
8,6
^g
30712
10,2
Li
28587
«1.9
Na
24475
23,6
K
2199«
45.0
Rb
20939
56.2
Cs
«9743
70.7
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
303
Es ergiebt sich auch graphisch eine recht gute
Kur\'e. Die Figur giebt als Abszisse log A,
als Ordinate lo^ V. Die Werte von V ent-
fernen sich nicht sehr von einer Geraden, was
einem einfachen rechnerischen Zusammenhange
zwischen A und V entsprechen würde.
Bei der Deutung dieser Beziehung ist es
naheliegend anzunehmen, dass man es in der
zweiten und dritten Gruppe mit Teilschwing-
ungen zu thun hat.
Die Sicherheit der Beziehung ist natürlich
wesentlich davon abhängig, ob sich ein grösseres
Material in dieselbe wird einordnen lassen.
Münster i. W., März 1904.
(Eing^aDgen 24. April 1904.)
Erwiderung auf die Kritik des Herrn
Franz Streintz.')
Von Edmund van Aubel.
Herr Franz Streintz hat auf die Bemer-
kungen, die ich aus Anlass seiner Arbeit gemacht
hatte, in recht scharfem Ton6 geantwortet. Ich
möchte seine Kritik, die mir unbegründet er-
scheint, nicht unerwidert lassen.
1. Herr Streintz wirft mir vor, ich hätte
behauptet, dass meine Ergebnisse von den
seinigen vollständig verschieden wären; er be-
merkt, dass er die gute elektrische Leitfähig-
keit des unter Luftabschluss geschmolzenen Blei-
glanzes festgestellt hätte und beweist hierauf,
dass meine Zahlenwerte diese Behauptung sowie
auch die zweite von seinen Thesen bestätigen.
Prüfen wir nun, was denn in meinen Ar-
beiten zu dieser Kritik des österreichischen
Physikers hat Anlass geben können. In einer
im Jahre 1902*) veröffentlichten Arbeit sagte ich:
„Andererseits hat F. Streintz durch Kom-
primieren von Bleiglanzpulver einen Stift her-
gestellt Die Widerstandsfähigkeit würde
also mit zunehmender Temperatur kleiner
werden, im Gegensatz zu den J. Guinchant-
schen und meinen eigenen Messungen."
Eine im folgenden Jahre erschienene Notiz')
enthielt folgende Sätze: „F. Streintz hat bei
verschiedenen Temperaturen die elektrische
Leitfähigkeit von komprimierten Sulfidpulvern
untersucht, und zwar besonders die von Blei-
glanz, dem natürlichen Schwefelblei. Ich habe
die Wirkung niedriger Temperaturen auf den
elektrischen Widerstand von nach chemischer
Methode hergestelltem und darauf geschmol-
zenem Schwefelblei untersucht. Die Ergebnisse,
die ich unter diesen Umständen erhalten habe,
1) Diese Zeitschr. 5, 159, 1904.
2) Comptes rendus 3. Nov. 1902.
3) Diese Zeitschr. 4, 551, 1903.
sind gänzlich von den Streintzschen ver-
schieden."
Nach Herrn Streintz nimmt also die elek-
trische Leitfähigkeit von komprimiertemBlei-
glanz bei wachsender Temperatur zu, während
meine Messungen das Resultat ergeben, dass
der elektrische Widerstand von geschmol-
zenem Bleisulfid unter denselben Umständen
ansteigt. Es sind dies freilich zwei entgegen-
gesetzte Ergebnisse; und dies habe ich auch
festgestellt mit den Worten: „Die Ergebnisse,
die ich unter diesen Umständen erhalten
habe, " Ich hätte natürlich lieber
die von uns beiden mit geschmolzenem Sulfid
erhaltenen Ergebnisse verglichen; dies habe
ich nicht getan, weil mein Kritiker keinerlei
Angaben in betreff des Vorzeichens des Tem-
peraturkoeffizienten von geschmolzenem Blei-
glanz gemacht hat, und erwähne ich jedes-
mal, dass ich fiur die von ihm mit kom-
primiertem Mineral erhaltenen Ergebnisse
betrachte. Im übrigen kam der von Streintz
untersuchte Bleiglanz aus Freiberg i'S. ') Durch
Schmelzen kann man die Masse gleichartiger
machen, wodurch natürlich die elektrischen
Eigenschaften eine Veränderung erfahren können,
welche von der wahrscheinlich weit grösseren
Veränderung der Molekularkonstitution unab-
hängig ist.
Wenn ich schliesslich die Absicht gehabt
hätte, meine Messungen zu einer Kritik des
Herrn Streintz zu benutzen, so hätte ich
sicherlich nicht folgende Bemerkung unten auf
eine Seite in eine meiner Arbeiten gesetzt:
„Es ist möglich, dass das von mir untersuchte
Schwefelblei metallisches Blei enthielt (H. Erd-
mann, Lehrbuch der anorganischen Chemie),
und dass der von F. Streintz untersuchte
Bleiglanz kein reines Bleisulfid war."
Meine Feststellung konnte daher nicht
eine Widerlegung der Ergebnisse des öster-
reichischen Physikers bezwecken. Was seine
zweite These anbelangt, auf die Streintz in
seiner Erwiderung anspielt, so ist davon in
meinen Arbeiten nirgends die Rede ; ich
habe daher auch nicht versucht, dieselbe zu
bekämpfen.
2. Herr Streintz sieht es als ein Rätsel
an, wie ich noch nach seinen Untersuchungen
geschmolzenes Bleisulfid mit komprimiertem
Bleiglanz habe vergleichen können. Ich möchte
bei dieser Gelegenheit einen Auszug aus einer
Arbeit von Herrn P. Ferchland^), Privatdozent
l) Im Handbuch der Miueralogie voo Karl Hintze,
Rd. I, S. 467 und 476 sind Angaben zu finden über die
Verunreinigungen, die event. in dem Mineral enthalten waren.
Andererseits kann man bei Daromer, Handbuch der an-
organischen Chemie, lid. II, II Teil, S. 546, lesen: Der Blei-
glanz enthSlt häufig andere Metallsulfide beigemengt, z. B.
die von Ag, Zn, Cd, Cu, Fe, As und 5*.
2) Zeitschr. fttr Elektrochemie 9, 671 und 673, 1903.
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304
Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. ii.
an der Universität Halle, über die elektrische
Leitfähigkeit von Bleisuperoxyd wiedergeben,
da dieser Körper auch von Herrn Streintz
untersucht worden ist:
„Streintz verwendete nämlich die Stoffe,
die er untersuchte, fein pulverisiert, füllte sie
in Hohlcylinder von Hartgummi und presste
sie hier in einer Schraubenpresse so lange, bis
der Widerstand nicht mehr abnahm. Man kann
nicht erwarten, nach diesem Verfahren den
wahren spezifischen Widerstand eines Körpers
zu finden, denn erstens würde ein ganz anderer
Grad von Elastizität oder Weichheit als ihn
gerade die Oxyde, Superoxyde und Sulfide
der Schwermetalle besitzen, dazu gehören, um
sie durch blosses Zusammendrücken kompakt
zu machen. Zweitens aber ist es recht zweifel-
haft, ob nicht die Oberflächen der das
Pulver zusammensetzenden Teilchen in der
Mehrzahl der Fälle durch adsorbierte Gase,
F'euchtigkeit oder fremde Chemikalien mehr
oder weniger verunreinigt sein werden. In
dieser Beziehung sind die Zahlen sehr lehr-
reich, die Streintz für den spezifischen Wider-
stand von gepresstem Platinmohr gefunden hat
Selbst verschiedene Teile desselben gepressten
Cylinders zeigen beträchtliche Unterschiede in
der Leitfähigkeit, da der Druck unmittelbar
unter dem Pressstempel grösser ist als an
irgendeiner anderen Stelle des Cylinders. So
schwankte der Widerstand eines Stiftes aus
Bleiglanz auf Strecken von je 4 mm zwischen
7,6 und 14,1 Ohm. Möglicherweise werden
sich ganz andere Verhältnisse und vielleicht
interessantere theoretische Beziehungen ergeben,
wenn es gelingen sollte, die Widerstände einer
Anzahl von dunkelfarbigen, nichtmetallischen
Stoffen in kompaktem Zustande zu messen. Ich
bin in der Lage, das Ergebnis von Versuchen
mitzuteilen, die ich mit massivem Bleisuper-
oxyd angestellt habe •. .
Die erhaltenen Werte
sind demnach 13 bis 16 mal grösser als die
von Streintz gefundenen,
Leider scheint Streintz sein Material nicht
analysiert zu haben; Selbst
wenn unsere Niederschläge anfänglich dieselbe
Zusammensetzung gehabt hätten, so fragt es
sich, ob nicht wegen der nachfolgenden Proce-
duren das Pulver, das Streintz schliesslich
untersuchte, wesentliche Änderungen in der
Zusammensetzung erlitten hatte."
Wie diese Ausführungen beweisen, sind die
Physiker von der Richtigkeit aller Ergebnisse
des Herrn Streintz nicht so überzeugt, wie er
glaubt. Im übrigen habe ich mit meiner Fest-
stellung, dass meine Versuche und die des
österreichischen Physikers vollständige Ver-
schiedenheit des Verhaltens zwischen geschmol-
' zenem Bleisulfid und komprimiertem Bleiglanz
erweisen, die These des Herrn Streintz durch
Versuche bestätigt, bei denen die Ein-
wirkung von niedriger Temperatur auf
die Widerstandsfähigkeit speziell unter-
sucht wurde.
3. Herr Streintz wirft mir auch vor, dass
ich die Versuche von W. Spring über die
Kompression fester Körper herangezogen hätte.
Mein Kritiker behauptete folgendes'): „Aus
Nickelsulfid, dem amorphen Bleisulfid und dem
einfachen Schwefeleisen konnten nur sehr ge-
brechliche Stifte von ziemlich mattem Glanz
gebildet werden, oder man erhielt nur Bruch-
stücke von ihnen, wenn man sie aus der Form
entfernte."
In meiner Notiz habe ich einige Sätze aus
einer Arbeit von W. Spring wiedergegeben,
welcher durch Komprimieren von amorphem
Bleisulfidpulver Bleiglanz erhalten hat. Ich
habe auf dieselbe Weise feststellen wollen, dass
die beiden Physiker widersprechende Resultate
erhalten hätten. Aber Herr Streintz, dem es
nicht glückt, aus Bleisulfid einen massiven Stift
herzustellen, hat es nicht für angezeigt ge-
halten, die Versuche meines gelehrten Lands-
mannes zu erwähnen (von denen er sehr wohl
Kenntnis zu haben erklärt), und hat auch
nicht . den Grund für seinen Misserfolg bei
diesem Versuch gesucht. Erst jetzt, nach
meiner Beobachtung entschliesst er sich,
eine chemische Analyse seines Bleisulfidpulvers
vorzunehmen. Um genau zu wissen, wie es
damit zuging, wollen wir seine eigenen Worte
eitleren: „Die chemische Analyse des auf sein
Leitvermögen untersuchten amorphen Bleisul-
fides ergab 85,8 Proz. Blei, während die Formel
86,6 Proz. verlangt. Möglicherweise enthielt
die Verbindung Spuren von Bleisulfat, die
verhinderten, dass die aus diesem Pulver ge-
pressten Formen einen entsprechend lebhaften
Metallglanz annehmen "
Ich kann mir nur Glück dazu wünschen, die
Versuche meines Lütticher Kollegen mit ins
Treffen geführt zu haben (um mich des Aus-
druckes von Herrn Streintz zu bedienen),
da das Ergebnis darin bestanden hat, dass
ein Widerspruch beseitigt wurde. In meiner
Notiz habe ich im übrigen nicht versucht,
aus den W. Springschen Arbeiten den
Schluss zu ziehen, dass die Streintzsche These
unzutreffend wäre, sondern nur den, dass der
von letzterem ausgeführte Kompressionsversuch
möglicherweise unter ungünstigen Be-
dingungen ausgeführt worden wäre; und
dies ist auch der Fall.
4. Schliesslich enthält meine Notiz folgenden
1) Streintz, Das Leitvermögen von gepressten Pulvern,
Stuttgart, Ferd. Enke, S. 25, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. Ii.
305
Satz: „Nun sind Salze aber keine guten Elek-
trizitälsleiter; der letzte Teil dervonF. Streintz
ausgesprochenen Regel mit Bezug auf Nicht-
vorhandensein von Kohäsion bei Pulvern von
Nichtleitern ist daher nicht als allgemeingültig
anzusehen."
Eigentlich bezogen sich die Versuche von
Herrn Streintz nur auf gepresste Metalloxyde
und Sulfide, während er nirgends behauptet,
dass seine Schlussfolgerungen sich auch auf
Salze ausdehnen liessen. Ich habe ihm durch-
aus nicht diese Ansicht zugeschoben; nur
habe ich an folgende These des Grazer
Physikers erinnert:
„Dass nur die Pulver von Leitern gut zu-
sammenhängende Stifte von metallischem Glanz
und metallischer Härte bildeten, während die
Pulver von Nichtleitern weder Metallglanz an-
nahmen, noch die notwendige Kohäsion be-
sassen," und ich habe nachzuweisen versucht,
dass nur der letzte Teil dieses Satzes sich auf
Salze nach den Springschen Versuchen nicht
anwenden Hesse. Dieser letztere Teil ist im
übrigen in meiner Notiz gesperrt gedruckt,
und ich habe ausdrücklich gesagt: „der letzte
Teil der von F. Streintz ausgesprochenen
Regel mit Bezug auf Nichtvorhandensein
von Kohäsion bei Pulvern von Nichtleitern
ist daher nicht als allgemeingültig anzusehen."
Es ist wunderbar, dass unter diesen Beding-
ungen Herr Streintz mir Vorwürfe macht, ich
hätte daran gedacht, auf Salze folgende These
auszudehnen:
„Leiter bei gewöhnlicher Temperatur sind
nur jene dunkelfarbigen Verbindungen, die sich
unter hohem Druck ohne Anwendung eines
Bindemittels in bestimmte Formen von metalli-
schem Glänze und metallischer Härte bringen
lassen."
Ich habe also nicht versucht, an meinem
gelehrten Opponenten dadurch Kritik zu üben,
dass ich seine Versuche mit den W. Spring-
schen verglichen hätte.
Zum Schlüsse will ich ganz allgemein mich
dahin äussern, dass die Streintzschen Beobach-
tungen nicht im geringsten die Berechtigung
meiner Arbeiten über geschmolzenes Bleisulfid
und Schwefelkies beeinträchtigen, bei .denen ich
mir das Ziel gesteckt habe, den Gang der
Kurve zu bestimmen, welche die Veränderung
der Widerstandsfähigkeit bei niedriger Tempe-
ratur ausdrückt. Herr Streintz hat im übrigen
die Ergebnisse meiner Messungen nicht ange-
griffen, und sogar nachgewiesen, dass dieselben
sich mit den Schlussfolgerungen, die er aus
seinen Untersuchungen zieht, gut vertragen.')
Ich will meine Versuche fortsetzen, nachdem
ich sie wegen anderer Arbeiten, die mir dringen-
der erschienen, habe unterbrechen müssen.
Andererseits liegt mir daran, hier zu erklären,
dass ich beim Vergleiche der Ergebnisse der
Springschen Arbeiten und meiner eigenen Er-
gebnisse mit denen des Herrn Streintz durch-
aus nicht die Absicht gehabt habe, sie
dazu zu benutzen, die Schlussfolgerungen
der sehr ausgedehnten und interessanten
Untersuchungen meines gelehrten Kritikers zu
bekämpfen.
i) Im Übrigen entspracheii meine Versuche Über Wider-
standsfähigkeit und Hall-Effekt, auch wenn die von mir be-
nutzte Bleisulfidplatte oder der Stift eine kleine Bleimenge
enthalten hätten, immer noch meinen Zwecken.
(Aus dem Französischen ttbersetzt von A. Gradenwitz.)
(Eingegangen 2. April 1904.)
BERICHTE ÜBER WISSENSCHAFTLICHE
VERSAMMLUNGEN.
XI. Hauptversammlung der Deutschen Bunsen- >
gesellschait für angewandte physikalische Che- >
mie (früher Deutsche elektrochemische Gesell-
schaft) in Bonn am Rh. 12., 13. und 14. Mai 1904.
In den letzten Tagen der Himmelfahrtswoche
vereinigte das schöne Bonn etwa 1 50 Mitglieder
der deutschen Bunsengesellschaft zur Abhal-
tung der diesjährigen Hauptversammlung. Nach
einem überaus gemütlichen Begrüssungsabend
am Donnerstag begannen am Freitag die Sitz-
ungen in dem grossen Hörsaale des chemischen
Institutes Poppelsdorf-Bonn. Sobald die üb-
lichen Ansprachen und ein Teil des Geschäft-
lichen erledigt war, hielt den ersten wissen-
schaftlichen Vortrag:
Prof. Dr. Bakhuis Roozeboom aus
Amsterdam über: Die Anwendung der
Phasenlehre auf die Gemische von Eisen
und Kohlenstoff Es liegen hier äusserst
interessante und wichtige Untersuchungen für
die Eisen- und Stahlerzeugung vor, welche von
dem Vortragenden unter phasentheoretischen
Gesichtspunkten zusammengefasst wurden. Der
zweite Vortragende:
Prof. Heyn aus Charlottenburg führte
den begonnenen Gegenstand weiter, indem er
die Härtung des Stahles vom physika-
lisch-chemischen Standpunkte aus be-
trachtete, und durch zahlreiche Demonstrationen
von mikrophotographischen Aufnahmen erläu-
terte. Nach der Mittagspause trug alsdann
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3o6
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
Privatdozent Dr. Lob aus Bonn über:
Pyrogene Reaktionen und Dissoziations-
vorgänge vor und entwickelte eine neue
und sehr interessante Auflassung der Dissozia-
tionsvorgänge. Daran schloss sich eine kurze
Mitteilung von
Direktor Rathenau aus Berlin über:
metallisches Calcium. Es wurden etwa 30 cm
lange und mehrere cm dicke Stangen aus rei-
nem, direkt in dieser Form erzeugtem Calcium
herumgezeigt, welche auf elektrochemischem
Wege gewonnen waren. Da die Methode sehr
einfach und das Ausgangsmaterial sehr billig
ist, so verspricht das zum ersten Male in grös-
seren Mengen hergestellte Metall demnächst
recht preiswert zu werden.
Privatdozent Dr. Jordis aus Erlangen
trug nunmehr über neue Gesichtspunkte zur
Theorie der Kolloide vor; daran schloss sich
Privatdozent Dr. Wolf Müller ausMül-
hausen im Elsass, welcher die Erscheinungen
der Passivität der Metalle auf Grund elek-
tronentheoretischer Vorstellungen zu erklären
versuchte. Auf seine interessanten Ausführungen
folgte dann ein eingehender Bericht von
Dr. O. Sackur aus Berlin über eine im
Reichsgesundheitsamte ausgeführte Arbeit zur
Kenntnis derBlei-Zinnlegierungen. Weiter
berichtete
Direktor Dr. Goldschmidt aus Essen:
Über den Ruthenburgprozess, einen neuen
in Amerika in der Entwickelung begriffenen
eisenhüttenmännischen Prozess.
Prof Dr. Tammann aus Göttingen trug
dann über Glasbildung und Entglasung
vor und zeigte, wie die Entglasungsvorgänge
wesentlich bedingt werden durch die Bildung
von Krystallisationskernen einerseits und durch
die Krystallisationsgeschwindigkeit andererseits.
Den Schluss des ersten Verhandlungstages
machte
Prof Mathesius-Charlottenburg mit
einem Vortrag über die Entstehung der
Schlacken in hüttenmännischen Prozes-
sen, die Konstitution der Schlacken und
ihre industrielle Verwertung.
Darauf folgte die Versammlung einer Ein-
ladung der Stadt Bonn zu einem Bierabende,
der die Teilnehmer bis tief in die Nacht hinein
in angeregtestem Meinungsaustausche zusammen-
hielt.
Am Sonnabend, den 14. Mai, wurde in der
Morgensitzung nach Erledigung einiger geschäft-
licher Angelegenheiten der erste Vortrag ge-
halten von:
Geh.-Rat W. Ostwald aus Leipzig über
die Phasenregel und eine Ableitung der
stöchiometrischen Grundgesetze aus der
experimentellen Definition des chemi-
schen Individuums. Es folgte
Prof Dr. Elbs aus Giessen mit einem
Vortrage über stereochemische Hinderun;^
bei elektrochemischen Reduktionen,
ferner
Prof Dr. Bredig aus Heidelberg, welcher
über Cyanionenkatalyse berichtete.
Privatdozent Dr. Böse aus Göttingen
teilte Versuche zur Chemie der Kathoden-
strahlen mit und suchte zwischen den ver-
schiedenen Anschauungen über die Einwirkung
rflerselben auf chemische Präparate eine Brücke
zu schlagen.
Den Schluss der Morgensitzung bildete ein
mit interessanten Experimenten begleiteter Vor-
trag von
Privatdozent Dr. Trautz aus Freiburg
über neue Luminiszenzerscheinungen.
Die Nachmittagssitzung des zweiten Verhand-
lungstages war den Anwendungen des physi-
kalischen Chemie auf medizinische Fragen ge-
widmet. Es sprachen:
Privatdozent Dr. Schröder aus Bonn
über die Ergebnisse der Kryoskopie für
die Medizin.
Prof Dr. Dreser aus Elberfeld über
Gefrierpunkts- undLeitfähigkeitsbestim-
mung des Harnes in einigen pharmako-
logischen Ergebnissen,
Prof Dr. Svante Arrhenius aus Stock-
holm über die chemischen Massenwirk-
ungen bei den Toxinen,
Prof. Dr. W. Nernst aus Göttingen: Zur
Theorie der elektrischen Reizung.
In allen Sitzungen, ganz besonders aber in
dieserletzten fanden äusserst lebhafte Diskussionen
statt, die sicherlich allseitig zur Förderung und
Klärung der neuen Anschauungen beitrugen.
Zu Ehrenmitgliedern der Deutschen Bunsen-
gesellschaft wurden ernannt: Sir William
Ramsay, Sir Henry Roscoe und Geh.-Rat
Prof Dr. Landolt.
Der Abend des letzten Tages vereinigte
die Teilnehmer der Versammlung zu einem
Festessen. Allen, auch denen, welchen es
nicht mehr vergönnt war, den Sonntagsausflug
ins Siebengebirge mitzumachen, werden die
schönen Tage der vom herrlichsten Wetter be-
günstigten XI. Hauptversammlung unverges.s-
Hch bleiben. E. Böse.
(Eiogegaugeo i6. Mai 1904]
X. Allgemeine Versammlung der Deutschen
Meteorologischen Gesellschaft in Berlin vom
7. bis 9. April 1904.
W^ V. Bezold .schildert zunächst in einer
Eröffnungsrede den Fortschritt, den die Ent-
wicklung der Meteorologie seit der letzten Ver-
sammlung zu verzeichnen hat und stellt im
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
307
einzelnen dar, wie die Probleme der Erd- und
kosmischen Physik heute in den Vordergrund
getreten sind. Im speziellen sind es die Vor-
gänge auf der Sonne oder besser die Verbindung
jener mit denen auf unserem Planeten, denen
heute ein ausserordentlich reges Interesse ent-
gegengebracht wird. So haben z. B. Nord-
mann, Flammarion u. a. Köppens Unter-
suchungen über den Zusammenhang der Sonnen-
flecken-Relativzahlen mit dem Gange der Luft-
temperatur wieder aufgenommen und sind nun
zu teilweise recht verschiedenen Resultaten ge-
kommen, je nach der Lage der benutzten Orte
in Bezug auf das Klima. Redner hebt nun
besonders hervor, warum solche Verschieden-
heiten auftreten müssen: Die von der Sonne
den verschiedenen Breiten zugestrahlten Wärme-
mengen werden anderen Gegenden auf sehr
verschiedene Weisen zugeführt; so durch Luft-
strömungen sehr schnell, durch Meeresström-
ungen sehr langsam. Ausserdem kann ihre
Wirkung eine sehr verschiedenartige sein, sie
können Temperaturänderungen hervorrufen, aber
auch vermehrte Bewölkung und dadurch Tem-
peraturabnahme oder erstarktes Abschmelzen
der Schnee- und Eismassen, so dass also keine
Temperaturänderung zur Beobachtung kommt.
Erdmagnetismus und Sonnenphysik, Sonnen-
physik und Luftelektrizität, alle sind jetzt in
engere Verbindung gebracht. Sie zu ergründen
ist man jetzt eifrig bemüht. So veranlassten
die kartellierten Akademien die Inangriffnahme
planmässiger Arbeiten über die Luftelektrizität
und ferner ist angeregt worden, durch inter-
nationale magnetische Messungen längs eines
Breitenkreises eine Entscheidung darüber herbei-
zuführen, ob die Erdoberfläche von elektrischen
Strömen durchsetzt wird oder nicht.
J. Schubert-Eberswalde sprach über den
ICinfluss des Waldes auf das Klima, der,
wie vorweg genommen sei, bei weitem über-
schätzt worden ist. Redner stützt sich auf die
Ergebnisse einer Anzahl planmässig angelegter
Stationen im Waldbestande, in der Lichtung,
am Waldesrand und auf der freien Ebene. Die
Untersuchungen beziehen sich auf T^ufttempe-
ratur und Feuchtigkeit. Die Hauptresultate
sind kurz folgende.
Die maximale Abkühlung durch den Wald
im ganzen Jahr (Durchschnitt) beträgt 1,1". In
Bezug auf die tägliche Variation ist der Wald
in Analogie zu dem klimatischen Verhalten
einer Thallage zu setzen ; er ist am Tage kälter,
in der Nacht wärmer als die freie Station.
Nicht allein die Schwankung ist jedoch herab-
gesetzt, auch die absolute Temperatur: die kalte
Luft bleibt im Walde, während die warme fort-
steigt. Der Waldbestand ist auch meist feuchter
als die freie Station. Der Wald hat fast keinen
Einfluss auf das Klima benachbarter Gegen-
den, sondern nur auf sein eigenes.
Diskussion: Aug. Schmidt -Stuttgart be-
tont den Einfluss des Waldes auf den Hagel,
lässt aber offen, inwieweit dieser Einfluss über
die Feuchtigkeit zustande kommt oder über die
Luftelektrizität. — Hellmann- Berlin und M e i n -
ardus betonen die Wichtigkeit der Unter-
suchung des Einflusses auf die Regenmenge.
Schubert: das Material umfasst erst 5 Jahre.
Der Einfluss scheint ein mechanischer zu sein,
der Wald giebt ein Hindernis ab.
W. Meinardus-Berlin: Über Wasser-
temperatur-Schwankungen an den west-
europäischen Küsten. Redner unterzieht
den Einfluss der Luftdruckdifferenzen längs be-
stimmter grösster Kreise auf die Beschleunigung
des Golf- und Labradorstromes einer Unter-
suchung, da diese Beschleunigungen auch einen
rascheren Temperaturtransport und damit einen
entsprechenden Einfluss auf die Lufttemperatur
und das Klima der westeuropäischen Küsten
nach sich ziehen. Er stützt sich dabei auf den
B^uys-Ballotschen Begriff des „Übermasses",
d. i. die von einer Epoche an gebildete alge-
braische Summe aller Abweichungen vom Werte
der Epoche und findet, dass das Übermass der
Golfstromtemperatur immer gegen jenes des
Luftdrucks verspätet ist. Bei dem Labrador-
strom kommt eine Temperaturänderung nicht
in Betracht; er ist lediglich ein Kompensations-
strom und ändert nur tue Menge des mitge-
fdhrten " Eises.
A. Sprung-Potsdam entwickelt die Theorie
einer Vorrichtung am Benndorfschen regi-
strierenden Elektrometer, um den Registrier-
bereich automatisch zu erweitern. Sie besteht
darin, dass bei einer bestimmten Stellung der
Nadel eine geeignete Zahl von Elementen der
Hochspannungsbatterie ausgeschaltet und da-
durch die Potentialdifferenz zweier Quadranten
ermässigt wird.
Elias-Tegel demonstriert einen Apparat,
der die Gegenwart freier elektrischer Ladungen
in den oberen Schichten der Atmosphäre regi-
strieren soll.
Ad. Schmidt-Potsdam: Grundzüge ein<:s
Planes zur laufenden systematischen Be-
arbeitung der Beobachtungen über mag-
netische Störungen. Die Betrachtung der
magnetischen Kurven, wie sie an gestörten
Tagen registriert werden, liefert zunächst einen
fast hoffnungslos verwickelten Eindruck. Den-
noch lässt sich die Fülle der Erscheinungen
bei näherem Eingehen und namentlich bei
Heranziehen von Registrierungen mehrerer Orte
und verschiedener Zeiten nach vereinfachenden
Gesichtspunkten zerlegen. Man kann grosse,
kleinere und kleinste Wellenzüge unterscheiden,
eine Sichtung, die nicht bloss eine formale ist.
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3o8
Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. ii.
sondern durch die stete Wiederkehr sich als
ein Naturphänomen kennzeichnet. So lebhaft
die Bewegung ist, lässt sich eine Mittellinie
zeichnen, um die die übrigen Oszillationen sich
nach dem Prinzip der Superposition bewegen.
Diese Mittellinie steigt von der Ruhe zu einem
Extrem an und fallt dann meist asympto-
tisch zur Ruhe zurück, seltener erreicht sie
vorher ein entgegengesetztes Extrem. Für die
selbständige Natur dieser Erscheinung spricht
auch der Umstand, dass die Überreste der
Störung, nach Abzug jener Hauptbewegung
an verschiedenen Orten jetzt sehr grosse Ahn^
lichkeit erhalten, während in der Gesamter-
scheinung dies nicht zu Tage treten kann.
Ferner wird nunmehr der Störungsvektor des
Restes stabil, was bekanntlich vorher durchaus
nicht der Fall ist. Die Überreste erscheinen
wesentlich als lokale Modifikationen der stören-
den Kräfte. Die Hauptbewegung erklärt sich
durch die Existenz eines arktischen oder ant-
arktischen Stromwirbels, dem nun sekundäre
Wirbel beigegeben sind.
Hiemach ergiebt sich als brauchbare Grund-
lage für eine systematische Forschung die, aus
der Gesamterscheinung eine Hauptwelle auszu-
sondern und nunmehr diese und sodann den
Überrest fiir möglichst grosse Gebiete der Erde
einzeln zu behandeln.
Schubert-Eberswalde: Der Wärmehaus-
halt im festen Lande, im Meere und in
der Atmosphäre. (Hierüber erscheint dem-
nächst ein Sonderreferat in dieser Zeitschrift.)
MöUer-Braunschweig: Über die atmo-
sphärische Flut und insbesondere über
die Ebbebewegung der Luft. Redner hält
die zweifellos vorhandene Gezeitenbewegung
der oberen Luftschichten auf das Wetter der
untersten für sehr wohl von Einfluss. Süring
hält dagegen die Vorgänge in den mittleren
Schichten für massgebender auf das Wetter
unserer Regionen.
Less-Berlin: Über die Wanderung som-
merlicher Regenfälle durch Deutschland.
Die Prognose auf Regen ist die unsicherste,
weil die Teilminima zu einflussreich sind. Die
Wanderung der Regengebiete geschieht aber
keineswegs regellos. Eine Ausmessung aller
Regengebiete während eines bestimmten Zeit-
abschnittes nach Grösse und Intensität liefert
folgendes. Die Gebiete wandern von W nach
E mit einer mittleren Verschiebungsgeschwin-
digkeit von 237 km pro Tag (gegen 642 km
der zugehörigen Depressionen). Dies ist der
Einfluss der sekundären Wirbel. Aus derselben
Ursache heraus wird das Gebiet auch breiter,
in dem die E-Grenze nur nach E, die W-Grenze
oft nach W wandert. Die Intensität nimmt pro
Tag um 12,8 Proz. ab, dafür die Fläche um
1 5 Proz. zu ; die Wassermenge bleibt also nahezu
konstant. In der Diskussion empfiehlt Hell-
mann, bedeutend mehr Material zu benutzen und
durch Isochronohyeten den Regen genauer zu
verfolgen. Köppen-Hamburg betont, dass
Teildepressionen auch weniger Regen bringen
als die Hauptdepression. Kassner rät, einzelne
mehrtägige Regen gesondert vorzunehmen und
macht auf den Einfluss der Seehöhe aufmerksam.
P. Polis-Aachen: Zur Niederschlags-
bildung in Cyklonen, zeigt, dass die Vorder-
seite der Depression Tag-, die Rückseite Nacht-
regen hat; der tägliche Verlauf der Regenhäufig-
keitistauf beidenSeitenfastgenauderumgekehrte.
Börnstein-Berlin: Über den jährlichen
und täglichen Gang des Luftdrucks in
Berlin, legt eine Isoplethenfläche des Luft-
drucks vor, wie sie sich aus den ersten vier
Gliedern der harmonischen Reihendarstellung
ergiebt. In der Existenz eines jährlichen Ganges
der einzelnen Koefifiizientenwerte sieht er den
i Beweis für die physische Selbständigkeit der
I einzelnen Wellen.
I Holdefleiss-Halle. Über die meteoro-
' logischen Ursachen des Auswinterns des
Getreides. Als Ursachen des Auswinterns
(Erfrierens) des Getreides führt Redner an: das
Ausfaulen unter einer Schneedecke im nicht
gefrorenen Boden und bei Abwesenheit von
Schnee den Bodenfrost der Schichten nahe der
Oberfläche, während diese selbst aufgetaut ist.
Der überaus interessante Vortrag kann leider
an dieser Stelle nicht weiter besprochen werden;
doch sei erwähnt, dass er zur Konstituierung
einer Kommission zur Untersuchung des Wasser-
gehaltes der obersten Bodenschichten führte.
A. Nippoldt.
(Eingegangen 2. Mai 1904.^
BESPRECHUNGEN.
Svante August Arrhenius, Lehrbuch der
kosmischen Physik. 2 Bde. gr. 8. VIII u.
1026 S. mit über 400 Abbildungen im Text
und 3 färb. Tafeln. Leipzig, S. Hirzel. 1903.
Mk. 38.—
Schon vor mehr als Jahresfrist ist das vor-
liegende Bucherschienen, aber es wird die späte
Anzeige an dieser .Stelle gewiss entschuldigt
werden, wenn man den überaus reichen Inhalt
des Werkes sich vergegenwärtigt und ausserdem
I den Umstand, dass das Buch über 1000 Seiten
I zählt und nicht zu denen gehört, die man so
leichthin durchblättert, um einen Überblick vom
Inhalt zu bekommen. Der Verfasser, der selbst
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
309
auf dem Gebiete der kosmischen Physik und
speziell der Physik der Atmosphäre mitten in
den Forschungen steht, war gewiss wie selten
jemand zur Herausgabe eines solchen Buches
geeignet und es sind auch gerade diese Kapitel
die gediegensten der ganzen umfangreichen
Arbeit. Es kann auch keinem Zweifel unter-
liegen, dass ein Handbuch der kosmischen
Physik, welches auf der Höhe der Zeit .steht,
nicht mehr vorhanden war, denn der alte
Müller hat sich längst überlebt und es kann
auch gewiss nicht behauptet werden, dass die
Neubearbeitung, die die Verlagshandlung vor
einigen Jahren veranstaltete, unter einem günstigen
Sterne gestanden habe. Es ist natürlich hier
nur möglich, eine kurze Übersicht des reichen
Inhaltes zu geben, denn für eine eingehendere
Behandlung desselben würde in dieser Rubrik
völlig der Platz fehlen. Das Buch umfasst zwei
mittelstarke Bände, im ersten wird die „Physik
des Himmels" und die „Physik der Erde" und
im zweiten „die Physik der Atmosphäre" ab-
gehandelt. Was den ersten Abschnitt anlangt,
so ist dessen Inhalt nicht die stärkste Seite des
Buches, wenn auch in einer kosmischen Physik
nicht gerade die mathematische Einteilung der
I limmelskugel und die Chronologie eine wesent-
liche Rolle spielt, so wäre doch an manchen
Stellen ein etwas schärferer Ausdruck am Platze
gewesen. So hat gleich auf der ersten Seite
das Jahr 12 Monate statt dreizehn, wie es dem
Mondumlauf nach sein sollte '), der Unterschied
zwischen siderischem und tropischem Jahr ist
recht verschwommen definiert und ausserdem
giebt es neben den Frühlingsäquinoktien auch
ein solches im Herbst. Was der Verfasser über
die Parallaxe der Gestirne und über die Be-
stimmung derselben sagt, bedarf an manchen Stel-
len der Revision bei einer späteren Auflage. —
Doch es soll nicht weiter gemäkelt werden, im
ganzen und zumal in den späteren Unterabteilun-
gen auch dieses Abschnittes, die sich mehr mit den
auf physikalische Vorgänge gegründeten astro-
nomischen Forschungsergebnissen beschäftigen,
wird die Auffassung klarer und richtiger, doch
ist die Deklination des Nordpoles der Milch-
strasse wohl um 2 — 3 Grad zu südlich ange-
geben. — Was die z. T. doch noch recht hypo-
thetischen Ansichten über die Verteilung der
Gestirne im Raum anlangt, so sind besonders
die auf die Farben derselben gegründeten An-
gaben doch wohl etwas zu bestimmt ausge-
drückt, auch wird einiges durch die noch nicht be-
rücksichtigten Curieschen Entdeckungen modi-
fiziert. — Dass die Bestimmung der Sonnenparall-
axe durch die Venusatmo.sphäre erheblich be-
einträchtigt werden soll, beruht wohl auf einem
l) Mond- und Soancnlauf liefern eigentlich voneinandt-r
jranz unabhängige Prinzipien der Zeitmessung, wie sie auch
durch das Mond- und das Sonnenjahr verwertet sind.
Missverständnis bez. des sogenannten „schwarzen
Tropfens". — In den Täfelchen für die Masse,
Dichte u. s. w. der Körper des Sonnensystems
sollte bei der Sonne die Angabe der Masse
schärfer hervorgehoben sein, durch die Stellung
des Kommas wird der Nichtfachmann leicht ver-
fuhrt, dieselbe für nicht viel grösser als die des
Jupiter zu halten. Was über die Physik der
Sonne beigebracht wird, ist sehr reichhaltig und
namentlich durch die Nebeneinanderstellung der
verschiedensten Hypothesen interessant. Diese
zeigen aber auch sehr treffend, wie wenig Zu-
verlässiges wir noch über die physikalischen
Verhältnisse auf unserem Centralkörper wissen.
Der verstorbene Rud. Wolf-Züricäi ist aber
doch wohl mehr Astronom als Physiker ge-
wesen. In der Helmholtzschen Theorie über
die Volumenänderung der Sonne ist vielleicht
hinzuzufügen, dass im Laufe der letzten hundert
Jahre mit Sicherheit eine auch nur eine Zehntel
Bogensekunde betragende Änderung des Radius
nicht nachweisbar ist. — Das nächste Kapitel
beschäftigt sich mit den übrigen Körpern des
Sonnensystems und betrachtet dieselben hin-
sichtlich ihrer Dichte, ihrer Wärmeaufnahme und
Strahlung. Die Temperatur (/) auf dem Monde
wird nach der Formel:
H'= 0,768 {T* — i*) ■ 10-"» berechnet, wo
IV = 2,38 die Strahlungseinheit und J die Tem-
peratur des Weltraumes ist. Für eine Stelle
des Mondes, für welche die Zenithdistanz der
Sonne gleich w ist, erhält man:
berechnet beobachtet
(o= 0"
^ ssss
146» C.
181
Für 00 = 20*
/ =
140" ..
175
m = so*
/ =
103" „
109
0} = 80"
/ =
-2« „
—33
o> = 90"
/ =
-273" ,.
—235
Neuerdings von Very ausgeführte Messungen
stimmen einigermassen mit den theoretischen,
die ersteren sind noch in der zweiten Spalte
den Täfelchen beigefugt. Die Verdoppelung
der Marskanäle ist etwas kurz behandelt, sie
haben gerade kosmisches Interesse, und die
wohl emzig richtige Erklärung für die merk-
würdige Erscheinung, sie als wesentlich optisches
Phänomen aufzufassen, ist nicht erwähnt; auch
bei den Erläuterungen betr. den Saturnring
hätten dieSeeligerschen Untersuchungen etwas
stärker hervorgehoben werden können. — Ich
möchte die Bemerkungen über den ersten Ab-
schnitt aber nicht beschliessen, ohne zu be-
tonen, dass trotz der mannigfachen Kleinigkeiten,
von denen die hier erwähnten nur sporadisch
herausgegriffen wurden, doch der Wert des Ge-
samtinhaltes nicht geschmälert wird. —
Was der Verf. über die „Physik der Erde"
beibringt, ist wesentlich freier von solchen
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3IO
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
kleinen Verstössen, das hat eben seinen Grund
darin, dass hier Verf. auf eigenem Forschungs-
gebiet sich befindet. — Der Unterschied zwischen
dem Präzisionspendel und den Apparaten von
Sterneck und von Defforges mit Bezug auf ihre
Verwendung als absolute und reine Vergleichs-
instrumente dürfte etwas präziser ausgesprochen
sein. — In einer zweiten Unterabteilung dieses
Kapitels wird die feste Erdkruste und das Erd-
innere behandelt. Dahin gehören die Zunahme
der Temperatur mit der Tiefe, der Zustand im
Innern der Erde, die Strahlung nach aussen;
.sodann werden besprochen: die Vulkane und
in einigen weiteren Paragraphen die Erdbeben
und die dahin gehörigen Erscheinungen, sowie
schliesslich die Verteilung von Wasser und
Land. Die Erdbebenfrage ist etwas kurz ge-
halten, es wäre vielleicht möglich gewesen auf
die neueren Apparate zur Beobachtung der
seismischen Bewegungen und auf die bisher
damit erzielten Resultate, wenn auch nur stati-
stisch, etwas näher einzugehen; das Material
dazu lag bei der Abfassung des Werkes schon
vor. In Unterabteilung III wird das „Meer"
nach Ausdehnung, Tiefe, Verteilung des Salz-
gehaltes und der Temperatur, sowie bez. der
hauptsächlichsten Strömungen und ihrer Ver-
anlassung behandelt. Schilderungen über das
„Meereis" und „Polareis" schliessen als ge-
trennte Paragraphen diese Abteilung, der sich
dann als IV., V. und VI. die Erläuterungen über
das „Wasser auf dem Festlande", „die Wellen-
bewegung des Meeres und der Seen", sowie
der ,, Wechselwirkung zwischen Land- und See-
küsten" anschliessen, womit die Physik der Erde
zu Ende geführt ist. In das V. Kapitel fallen
die interessanten Untersuchungen über die Ge-
zeitenströmungen und die theoretische Behand-
lung durch Anwendung der sogen, „harmo-
nischen Analyse" durch Darwin. Vielleicht
hätte hier neben den ausländischen Gelehrten
auch der Verdienste von Borgen um die Aus-
gestaltung dieser Lehre gedacht werden können,
da es doch immerhin ein deutsches Buch ist,
welches der Verf. geschrieben hat. — Das
kleine Kärtchen, welches die Hebungen der
Skandinavischen Halbinsel darstellt, ist recht
instruktiv. — Der zweite Band, welcher wie
schon erwähnt, ausschliesslich der Physik der
Atmosphäre gewidmet ist, zerfällt in achtzehn
einzelne Kapitel und enthält ausserdem die
Namen — (oder Personen wie der Verf. schreibt)
und Sachregister, die natürlich für ein solches
Werk von der grössten Bedeutung sind. Es
hätte daher das letztere wohl „gern" noch
etwas ausführlicher sein dürfen. — Ref. könnte
hier schon durch Aufzählung des Inhaltes der
einzelnen Kapitel die Reichhaltigkeit des Werkes
andeuten, doch würde damit noch keine rechte
Übersicht über die Art der Behandlung erlangt
sein, er muss deshalb, wenn auch der übliche
Raum für die Besprechung eines solchen Werkes
überschritten wird, noch einige spezielle Bemer-
kungen daran knüpfen. In Kapitell: Bestandteile
der Luft ist Neues nicht hinzugekommen, aber es
hätte dem Phänomen des „Höhenrauches" noch
einige Zeilen mehr gewidmet werden können,
dagegen ist die Mitteilung der von Andree
bei seinen Ballonfahrten gefundenen Werte für
die Menge der Kohlensäure interessant. Er fand
Höhe o 380 1200 Meter
Kohlensäure 0,0320 (0,0418)? 0,0323 Vol.-Proz.
Höhe 2370 3200 3830 Meter
Kohlensäure 0,0317 0,0310 0,0370 Vol.-Proz.
Die „Staubzählungen" Aitkens finden sich
auch hier mitgeteilt. Das zweite Kapitel ist der
Sonnenstrahlung gewidmet. Es werden die
Untersuchungen von Pouillet, Forbes und
die neueren von Violle, Langley, Crova
u. a. sowie kurz die Beschreibung der an-
gewandten Apparate gegeben. Die Zusammen-
stellung der Bestimmungen der Solarkonstantc
ist wohl ziemlich vollständig, doch hätten in
einer kosmischen Physik die Daten genauer
gegeben sein können; vgl. z. B. dazu Hanns
Meteorologie. — Die Stärke der Strahlung in
verschiedenen Höhen wird recht anschaulich
durch folgendes Täfelchen bezeichnet (nach Ang
ström):
Schichtdicke in Atmosph. l 2 3
Strahlung in Guimar (360 m) 1,3g 1,17 1,03
Strahlung in Canada (2125 m) 1,51 1,33 1,20
Strahlung am Pic von
Teneriffa . . .(3683 m) 1,54 1,37 1,24
Schichtdicke in Atmosph. 456
Strahlung in Guimar (360 m) 0,92 0,82 0,73
Strahlung in Canada (2125 m) 1,09 1,00 —
Strahlung am Pic von
Teneriffa . . . (3683 m) 1,14 1,05 0,97
Der Einfluss der Reinheit der Luft in höheren
Schichten ist hier deutlich zu bemerken. —
Es wird dann in diesem Kapitel noch die
Periode der Sonnenstrahlung nach der Jahres-
zeit und der Zenithdistanz der Sonne für einen
bestimmten Erdort ausfiihrlich besprochen und
die theoretische Sollzahl mit dem Beobachtungs-
ergebnis verglichen. Das III. Kapitel uni-
fasst nur wenige Seiten und ist der Wärmeaus-
strahlung gewidmet; dagegen ist im IV. Kapitel
die Temperatur der Erdoberfläche sowohl nach
ihrem jährlichen als auch täglichen Verlaufe
eingehend behandelt; auch die Temperatur in
Tiefen bis 70 und mehr Metern findet Erwähnung.
Zwei Diagramme mit den Geothermen und
Aerothermen geben eine gute Erläuterung des
Textes. Ausführlicher noch ist in Kapitel V
die Temperatur der Luft behandelt und in
Kapitel VI der Druck der Luft und seine
Schwankungen. Es kann über diese beiden
Kapitel hier schneller hinweggegangen \«rden,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 11.
311
da sie im wesentlichen die wichtigsten Daten
aus dem vorzüglichen Hannschen Werke wieder-
geben, sie sind deshalb aber auch in der mehr
auf das Allgemeine gerichteten Darstellungsweise
des Verfassers nicht weniger lesenswert. —
Auch von den folgenden Kapiteln bis zum X.
gilt ähnliches, sie beschäftigen sich der Reihe
nach mit dem Wassergehalte der Atmosphäre
(soweit es gasförmigen Aggregatzustand hat), den
Wolken und Niederschlägen, den Winden und
den Wirbelbewegungen in der Luft, mit welcher
Betrachtung dann schliesslich die Möglichkeit
einer begründeten Wettervorhersj^e abgehandelt
wird. Mit Recht bemerkt der Verfasser am
Schlüsse dieser praktischen Auseinandersetz-
ungen, wie schwierig eine auch nur auf kurze
Zeit vorausgehende Prognose der Witterung ist;
aber der Satz, dass die Erhaltungstendenz der-
selben einfach mit der Dauer selbst wachse, ist
doch wohl nicht ganz richtig. P>s giebt sicher
gewisse Maxima dieser Tendenz, die allerdings
von örtlichen Verhältnissen und auch von dem
Charakter der jeweilig herrschenden Witterung
selbst abhängen mögen, die aber gewiss nach
ihrer Überschreitung wieder einen Umschlag
der Witterung wahrscheinlicher machen. Es würde
eine gar nicht unverdienstliche Sache sein, diesen
Verhältnissen an der Hand ausgedehnter Be-
obachtungsreihen näher nachzugehen. — Das
Kapitel XI enthält die theoretischen Grundlagen
für die dynamischen Vorgänge in der Atmo-
sphäre; wie der Verfasser in der Vorrede sagt,
verdankt er diesen Teil des Werkes H. Sand-
ström, der selbst die Entwickelungen von
Lord Kelvin weitergeführt und die Resultate
seiner Untersuchungen in einer Schrift „Über
die Beziehungen zwischen Temperatur und Luft-
bewegung in der Atmosphäre unter stationären
Verhältnissen" niedergelegt hat.')
Die dort z. T. mit Bjerknes Formejn ge-
gebenen Berechnungen und Entwickelungen
bilden einen erheblichen Teil dieses Kapitels.
Sie fuhren zu einigen Leitsätzen betreffend die
Cirkulation der Luftmassen und geben z. T.
einen Anhalt über die Entstehung der cyklo-
nalen Bewegungen in dem Luftmeere. Im
übrigen schliesst sich dieses Kapitel an die
Untersuchungen von J. Thomson, Ferrel,
Helmholtz, Guldberg, Mohn, Sprung u.a.
an, aber es muss hier wegen spezifischer Daten
auf das Original verwiesen werden. — Im Zu-
sammenhang mit den theoretischen Entwickel-
ungen steht der Inhalt des nächsten Kapitels,
welches in kurzen Zügen die Einwirkung des
Windes auf die Erdoberfläche darstellt. Es
werden hier auch die sogen. Wanderdünen be-
sprochen und auch die mehrfach vorgekommenen
Transmissionen von Staub und Sand auf sehr
I) Vgl. Meteorolog. Zeitschr. 1902, S. 161 ff.
weite Entfernungen hin, z. B. der Erscheinungen
dieser Art vom 9. bis 12. März 1901. - - Ka-
pitel XIII behandelt die Gewitter; neben dem
mehr statistischen Material, welches über die
Erscheinungen bei Gewittern gesammelt worden
ist und sich auf die Form der Wolken, die
Niederschläge und die jährlichen und täglichen
Perioden derselben bezieht, ist besonders von
Interesse der Paragraph über die Entstehung
der Gewittererscheinungen. Derselbe giebt die
Erklärung auf Grund der neueren lonentheorien,
deren Resultate sich allerdings auch mit den
älteren Anschauungen teilweise decken.') Der
Verfasser sagt: „Die Luft enthält bekanntlich
eine gewisse Menge von positiven und nega-
tiven Ionen, deren Anzahl stark mit der Höhe
über dem Boden zunimmt. Diese Ionisierung
der Luft wächst auch mit der Bestrahlung. Die
Ionen dienen als Kondensationskerne für den
Wasserdampf, besonders die negativen. Auf
diese Weise entsteht eine Scheidung der posi-
tiven und negativen Ionen, welche letzteren
vorzugsweise zur Erde transportiert werden und
dieser eine negative Ladung erteilen, wogegen
die Luftschichten einen Überschuss an positiver
Elektrizität zurückbehalten. Wolkenmassen, die
sich in ziemlicher Höhe bilden, werden eine
starke Ladung erhalten." Dadurch sind die
Bedingungen für die elektrischen Entladungen
offenbar gegeben. — Auch auf den Unterschied
zwischen Wärme- und Kältegewittern lässt sich
die Theorie anwenden. — Die auf Hagelbild-
ungen, das in seiner Wirkung noch recht proble-
matische Wetterschiessen und die Begleiterschein-
ungen mancher Gewitter, als Tromben, Tornados
u. s. w. gerichteten Erläuterungen bilden den
Schluss dieses Kapitels. —
Bevor der Verfasser auf die übrigen Phäno-
mene, welche mit der atmosphärischen Elektri-
zität zusammenhängen, eingeht, schiebt er in den
Kapiteln XIV und XV das ein, was als meteo-
rologische Akustik und Optik bezeichnet werden
kann. Es wäre vielleicht besser gewfesen, die
Erläuterungen über das Gewitter hinter diese
Kapitel zu stellen und so das, was mit der Elek-
trizität der Luft zusammenhängt, auch räumlich
beisammen zu haben. Kapitel XIV behandelt
den Schall, dessen unter gewissen Verhältnissen
sehr weite Hörbarkeit, das Echo und die eigen-
tümlichen Laute, welche als singende Felsen
u. dergl. bekannt sind. Ref vermisst die Er-
wähnung des in der Ost- und auch Nordsee
nicht seltenen „Seeschiessens" (Mistpoeffers oder
wie es sonst genannt wird). Das Phänomen ist
nicht nur an offene Meere gebunden, sondern
auch mehrfach am Bodensee beobachtet worden.
Die Erklärungen dafür sind jedenfalls durch
plötzliche Volumenänderungen gewisser Luft-
l) Vgl. Haan, Meteorologie, S. 667 ff.
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312
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 1 1 .
niassen zu geben, ob die Veranlassung dazu
aber in elektrischen oder anderen Umständen
(lokalen Winden o. dgl.) gesucht werden muss,
ist noch sehr fraglich. Wesentlich ausfuhrlicher
i.st die meteorologische Optik behandelt. Bei
der scheinbaren Gestalt des Himmelsgewölbes
.sind besonders auch Reimanns Untersuch-
ungen angeführt; doch fehlt eine Erwähnung
der terrestrischen Refraktion und deren Ab-
hängigkeit von Luftzustand und Entfernung.
Dagegen sind die anormalen Brechungen, Luft-
spiegelungen u. s. w. kurz erwähnt. Die Er-
scheinungen des Regenbogens, der Nebensonnen
u. s. w. werden sowohl theoretisch als auch
statistisch ausreichend berücksichtigt, ebenso
daä Dämmerungsphänomen und die z. T. in
sehr hohen Luftschichten zustande kommenden,
dahin gehörigen Erscheinungen (Krakataoaus-
bruch u. s. w.). Eine spezielle Domäne des
Verfassers ist das Gebiet der Luftelektrizität,
sofern man dieselbe als einen stehenden Zu-
stand der Atmosphäre betrachtet (die Gewitter
sind ja schon früher behandelt). Dementspre-
chend bleibt auch den Kapiteln XVI und XVII,
welche diesem Gegenstande und dem Polarlicht
gewidmet sind, kaum noch etwas hinzuzufügen,
sie dürften den Gegenstand erschöpfend und
dem neuesten Stande der Wissenschaft ent-
sprechend behandeln. Das Schlusskapitel XVIII
ist dem Erdmagnetismus und seinen verschie-
denen Erscheinungsformen gewidmet. Das stati-
stische Material ist recht vollständig vorhanden
und namentlich durch gute Diagramme erläutert,
doch hätte vielleicht der theoretischen Seite
dieses Gebietes noch etwas mehr Platz gewährt
werden können. Doch trotz allem, was Ref.
Gelegenheit gegeben war, in dieser ausfuhr-
lichen Besprechung noch als wünschenswert zu er-
wähnen, ist in diesem wichtigen und höchst ver-
dienstlichen Werke eine überaus reiche Fülle
von Wissen niedergelegt. Es konnte das ja
von dem als Träger einer der Nobelpreise neuer-
dings viel und in weiteren Kreisen genanntem
Verfasser auch gar nicht anders erwartet werden.
Nur verhältnismässig sehr wenig wird eine
spätere Auflage nachzubessern oder zu vervoll-
ständigen haben. L. Ambronn.
Reinhold Proeil, Über den hydraulischen
Wirkungsgrad von Turbinen bei ihrer Ver-
wendung als Kraftmaschinen und Pumpen.
gr. 8. IV u. 28 S. mit 8 Figuren und 3
Tafeln. Berlin, Julius Springer. 1904. M. 1,60.
Das flott geschriebene Werkchen verfolgt
den Zweck, dem Konstrukteur beim Entwerfen
einer Turbine oder Pumpe lange numerische
Rechnungen und zeitraubendes Probieren zu er
sparen. Nach geeigneter Umformung der be-
kannten Gleichungen für den hydraulischen
Wirkungsgrad werden aus den Resultaten einigt
einfache Diagramme abgeleitet. Dieselben i;c-
statten dann, unter Vermeidung nicht ausführ-
barer Werte, in kürzester Zeit alle zum Ent-
würfe notwendigen Grössen, z. B. Schaufelwinkel.
Umfangsgeschwindigkeit, Querschnitte usw.. so
zu ermitteln, dass ein möglichst grosser theo-
retischer Wirkungsgrad erzielt wird. In vier
Teilen werden Axialturbinen und Axialpumpen,
Radialturbinen und Radialpumpen behandelt.
Dabei ergeben sich interessante Vergleiche
zwischen den einzelnen Maschinengattungen be
züglich ihres theoretischen Wirkungsgrade.s, die
allerdings zum Teile schon bekannt sind. Dj^
Büchlein kann Konstrukteuren und Studierenden
aufs wärmste empfohlen werden.
R. Lorenz.
(Eingegangen $. Januar 1904.1
i Personalien.
I (Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenosaen, der
I Redaktion von eintretenden Änderungen mögliebst bald
Mitteilung xu machen.)
! Es habilitierten sich: Dr. Elis Strömaren für .Vstriv
i nomie in Kiel, Oberingenieur Konrad Zehme für eltk-
I trischen Kahnbau in Charlottenburg.
I Es erhielt den Professortitel: Privatdozent Dr. G. Käm-
I mel in Rostock.
Es wurden ernannt: PrivatdozeDt Dr. W. GintI usii
I Adjunkt O. Gras, beide in Prag zu ausserordendichen Pro-
I fessoren, Ingenieur Kinkel an der Handelshochschalc i»
I Köln zum Professor.
I Es wurden berufen: Prof. Dr. Roessler, Maschinen-
1 Ingenieur, und Privatdozent Dr. Wohl, organischer ChemiVeT.
beide aus Berlin als etatsmässige Professoren an die techni»:'i:(
Hochschule in Danzig.
Gesuche.
The Victoria University of Man-
chester (Owens College).
A. Harling Betiearoh Fellowship in Fare or
▲ppliadPhyiicS of the Value of £ 125 is offered. Can-
didates must give eridence of being able to conduct an inde|ia>-
dent research, State if possible the nature of the research lbc>
intend to pursue, under the direction of the Profcsor d
Physics (Dr. A. Schusterl, and give particnlais of their \>k-
vious training and education,
.Applications should be sent in not later Ihan 13 June to the
Registrar, from whom details of conditions may be obtained.
Ffir die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Böse in Oöttineen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig.
Druck von August Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 12.
15. Juni 1904.
RedakdoiiuctilaM für No. 13 am ta. Juni 1904,
5. Jahrgang.
INHALT.
(R. «— Referat, B. = Besprechung.]
Seite
Atmosphärisches Potentialgeftlle : Ober die Ursache des
normaleD und der negatWea Erdladuog. Be-
merkungen zu Prof. Eberts Theorie, v. G. C. Simpson 32$
Boae, B., Über die chemische Wirkung der Kathoden-
strahlen 329
Chemisch: Über die — Wirkung der Katbodenstrahlen,
von E. Böse 329
Curie, P., Neuere Untersuchungen über Radioaktivität
(Fortsetzung) 313
Detektor: Einige Beobachtungen am Schlömilch-
Wellen- — fttr drahtlose Telegraphie, v. M. Reich 338
Doppelbrechung: Lamellare — , v. O. Wiener . . . 332
Drahtlose Telegraphie: Einige Beobachtungen am Schlö-
milch-Wellendetektor fllr —, v. M. Reich . . . 338
Ebert: Über die Ursache des normalen atmosphärischen
Potentialgefalles und der negativen Erdladung. Be-
merkungen zu Prof. — Theorie, v. G. C. Simpson 325
Elektrometer: Über eine automatisch wirkende Vorrich-
tung zur Erweiterung des Messgebietes der Regi-
strier- — . — Nebst einer Bemerkung über die auto-
matische Aufzeichnung der luftelektrischen Zerstreu-
ung, V. A. Sprung 326
Elster, J. u. H. Oeitel, Über Radioaktivität von
Erdarten und Quellsedimenten 321
Erdarten: Über Radioaktivität von — und Quellsedi-
raenten, V. J. Elster und H. Geitel 321
Erdladung: Über die Ursache des normalen atmosphä-
rischen PutentialgefSUes und der negativen — . Be-
merkungen zu Prof Eberts Theorie, v. G. C. S i m p s o n 325
Oeitel, H. u. J. Elster, Über Radioaktivität von Erd-
arten und Quellsedimenten 32 1
Gesuche 344
Kathodenstrahlen: Über die chemische Wirkung der — ,
v. E. Böse 329
Lamellare Doppelbrechung, v. O. Wiener 332
Luftelektrisch : Über eine automatisch wirkende Vorrich-
tung zur Erweiterung des Messgebietes der Registrier-
ElektTometer. — Nebst einer Bemerkung über die
automatische Aufzeichnung der — Zerstreuung, v.
A. Sprung 326
Messgebiet: Über eine automatisch wirkende Vorrichtung
zur Erweiterung des — der Registrier-Elektrometer.
— Nebst einer Bemerkung über die automatische Auf-
zeichnung der luftelektrischen Zerstreuung, v. A.Sp r u n g 326
Meyer, St. u. E. v. Schweidler, Über den Ein-
fluss von Temperatnränderungen auf radioaktive Sub-
stanzen 319
Personalien 344
Seite
Potentialgefölle : Ober die Ursache des normalen atmo-
sphärischen — und der negativen Erdladung. Be-
merkungen zu Prof, Eberts Theorie, v. G. C. Simp-
son .•■ • 325
Quellsedimente: Über Radioaktivität von Erdarten und
— , V. J. Elster und H. Geitel 321
Radioaktiv: Über den Einflnss von Temperaturänderungen
auf — Substanzen, v. St. Meyer und E. v.
Schweidler 319
Radioaktivität: Neuere Untersuchungen über — (Fort-
setzung), V. P. Curie 313
— Über — von Erdarten und Qaellsedimenteo, v. J.
Elster und H. Geitel 321
Registrier-Elektrometer: über eine automatisch wirkende
Vorrichtung zur Erweiterung des Messgebietes der — .
— Nebst einer Bemerkung über die automatische Auf-
zeichnung der luftelektrischen Zerstreuung, v.A.Sprung 326
Beich, M.., Einige Beobachtungen am Schlömilch-
Wellendetektor für drahtlose Telegraphie .... 338
Schlömilch-Wellendetektor: Einige Beobachtungen am
— für drahtlose Telegraphie, v. M. Reich . . . 338
Schweidler, E. ▼. u. St. Heyer, Über den Ein-
fluss von Temperaturänderungen auf radioaktive Sub-
stanzen 319
Siemens & Halske: Der schnellwirkende Tjrpendruck-
telegraph von — . (R.) 340
Simpson, Q. C., Ober die Ursache des normalen
atmosphärischen Potentialgefälles und der negativen
Erdladung. Bemerkungen zu Prof. Eberts Theorie 32$
Sprung, A., Über eine automatisch wirkende Vorrich-
tung zur Erweiterung des Messgebietes der Registrier-
Elektrometer. — Nebst einer Bemerkung über die
automatische Aufzeichnung der luftelektrischen Zer-
streuung 326
Telegraphie: Einige Beobachtungen am Schlömilch-
Wellendetektor für drahtlose —, v. M. Reich . . 338
Temperaturänderungen: Über den Einfluss von — auf
radioaktive Substanzen, v. St. Meyer und E. v.
Schweidler 319
Typendrucktelegraph: Der schnellwirkende — von Sie-
mens & Halske. (R.) 340
Wellendetektor: Einige Beobachtungen am Schlömilch-
— fttr drahtlose Telegraphie, v. M. Reich . . . 338
Wiener, O., Lamellare Doppelbrechung 332
Zerstreuung: Über eine automatisch wirkende Vorrich-
tung zur Erweiterung des Messgebietes der Registrier-
Eleütrometer. — Nebst einer Bemerkung über die
automatische Aufzeichnung der luftelektrischen Zer-
streuung, V. A. Sprung 326
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Neuere Untersuchungen über Radioaktivität.
Von P. Curie.
(Fortsetzung.)
IV. über induzierte Radioaktivität und
die radioaktiven Emanationen.
Induzierte Radioaktivität. — Radium,
Thor und Aktinium haben die Eigenschaft, nach
aussen noch anderweitig zu wirken als durch
die von ihnen ausgesandten Becquerelstrahlen.
Sie teilen allmählich den in ihrer Nachbarschaft
] befindlichen Körpern ihre radioaktiven Eigen-
1 Schäften mit, und diese senden dann ihrerseits
Becquerelstrahlen aus. Die Aktivität kann in
\ dieser Weise auf Gase, Flüssigkeiten und feste
Körper übertragen werden, und dies ist das
I Phänomen der induzierten Radioaktivität.
Die induzierte Radioaktivität breitet sich in
, Gasen durch eine Art Leitung weiter und weiter
I aus; sie ist keineswegs an die Einwirkung di-
rekter Strahlung von den erregenden Körpern
' aus gebunden.
I Entfernt man den aktivierten Körper von
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314
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
dem radioaktiven, so bleibt die auf diesem
Körper induzierte Radioaktivität eine gewisse
Zeitlang weiter bestehen; sie nimmt indessen
nach und nach ab und erlischt endlich ganz.
Emanation. — Zur Erklärung dieser Phä-
nomene macht Herr Rutherford die Annahme,
dass Radium oder Thor beständig ein mate-
rielles, radioaktives, unbeständiges Gas abgeben,
welches erEmanation nennt. Die Emanation
verbreitet sich in dem Gase, welches den radio-
aktiven Körper umgiebt; sie vernichtet sich
selbst allmählich, indem sie Becquerelstrahlen
aussendet und andere unbeständige radioaktive
aterielle Körper hervorbringt, welche nicht
flüchtig sind; diese neuen Materien setzen sich
an der Oberfläche der festen Körper fest und
machen sie radioaktiv.
Man kann, ohne die Hypothesen soweit zu
präzisieren, den Namen Emanation annehmen
zur Bezeichnung der radioaktiven Energie
in der Form, welche sie annimmt bei ihrer
Ausbreitung in dem die radioaktiven Körper
umgebenden Gase; man kann des weiteren
noch annehmen, dass diese Energie verschwin-
det, indem sie die Energie der induzierten
Radioaktivität an festen Körpern erzeugt.
Durch Radium induzierte Radioaktivi-
tät und Radiumemanation. — Bringt man
ein festes Radiumsalz in einen geschlossenen
Raum, welcher mit Luft gefüllt ist, so werden
die inneren Wände des Raumes und alle in
demselben befindlichen festen Körper radio-
aktiv. Beispielsweise kann man in den Raum
eine feste Platte irgend eines Körpers einführen,
dieselbe eine gewisse Zeit hindurch darin be-
lassen, sie dann herausnehmen und auf ihre
Radioaktivität hin untersuchen. Man konstatiert
dann, dass die Aktivität der Platte zunächst
mit der Dauer ihres Aufenthaltes in dem Räume
wächst, dass sie aber bei einem hinreichend
langen Aufenthalt einen Grenzwert erreicht.
Wenn die aktivierte Platte aus dem Räume
entfernt wird, so verliert sie ihre Aktivität
nach einem Exponentialgesetz; die Strah-
lung vermindert sich auf die Hälfte ihres Wer-
tes in je einem Zeitraum von der Grössenord-
nung einer halben Stunde. Im allgemeinen
aktivieren und entaktivieren sich unter gleichen
Bedingungen alle festen Körper in derselben
Weise.
Die Erscheinungen sind viel intensiver (un-
gefähr 20 mal), wenn man statt des festen Ra-
diumsalzes eine Lösung desselben Salzes in
einem offenen Gefässe in den Raum bringt.
Die Natur und der Druck des in dem Räume
befindlichen Gases haben auf die beobachteten
Erscheinungen keinen Einfluss.
Die in einem Räume induzierte Radioaktivi-
tät ist proportional der in demselben befind-
lichen Menge Radium.
Steht der Raum, welcher das Radium ent-
hält, durch ein Rohr mit einem zweiten Räume
in Verbindung, so werden in diesem befind-
liche feste Körper nach Verlauf einer genügen-
den Zeit gleichfalls aktiv. Die Übertragung
der aktivierenden Eigenschaft von einem Räume
zu einem andern kann sogar durch eine Ka-
pillare erfolgen.
Wird das Gas, welches durch den Aufent
halt in einem Räume, welcher Radium enthielt,
aktiviert worden ist, in einen anderen Kaum
gebracht, so behält es während einer ziemlich
langen Zeit die Eigenschaft, feste Körper, welche
mit ihm in Berührung gebracht werden, radio-
aktiv zu machen. Gas, welches auf diese Weise
der Einwirkung des Radiums entzogen worden
ist, verliert indessen allmählich seine aktivierende
Eigenschaft; das Verschwinden derselben erfolgt
nach einem Exponentialgesetz als Funktion der
I Zeit; sie verringert sich auf die Hälfte ihres
\ Wertes in einer Periode von je vier Tagen.
! Zur Erklärung dieser Erscheinung kann man
; annehmen, dass das Radium eine fortwährende
und konstante Abgabe von radioaktiver Ema-
1 nation vor sich gehen lässt; diese Emanation
verbreitet sich in die Luft eines Raumes und
wirkt auf die festen Körper ein, indem es die-
selben aktiviert. Wenn die Luft in einen an-
deren Raum übergeftihrt wird, so wird mit ihr
die Emanation mitgefiihrt ; sie zerstört sich dann
von selbst mit einer Geschwindigkeit von sol-
cher Grösse, dass sie während einer Periode
von je vier Tagen um die Hälfte abnimmt.
In einem Radium enthaltenden Räume steih
sich ein Gleichgewichtszustand her, wenn die
Emanationsmenge in dem Räume eine solche
ist, dass der von der spontanen Vernichtuns,'
herrührende Verlust an Emanation gerade den
fortlaufenden Zuwachs an Emanation aufhebt,
der seine Quelle im Radium hat.
Man kann folgenden Versuch anstellen: Der
Glasrezipient A (Figur 2) ist mit Luft gefülh
3
FiK- 2.
und steht durch die Verengung bei 0 in Ver-
bindung mit dem Ballon ß, welcher eine Radium-
lösung -V enthält. Nach Verlauf einer gewissen
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
315
Zeit hat sich die Emanation nach A ausge-
breitet, und die inneren Wandungen dieses
Rezipienten sind aktiviert. Man trennt den
Rezipienten A vom Radium durch Abschmelzen
bei 0. Dann kann man die Strahlung des
Rezipienten A nach aussen untersuchen, wenn
man ihn in den inneren Cylinder eines Cylinder-
kondensators bringt (F'igur 3). Dieser innere
t
4
c
■1
B
A
1-
B
c
< <i
E
1
Ml^
B
sA
B
c
c
Quarzelektrometer
Fig- 3-
Cylinder BBBB besteht aus Aluminium. Man
bringt ihn auf ein Potential von 500 Volt. Der
äussere Cylinder CCCC des Kondensators be-
steht aus Kupfer; er steht in Verbindung mit
einem Elektrometer und einem piezoelektrischen
Quarz. Man misst mit Hilfe des Quarzes
den Strom, welcher durch den Kondensator
geht. Dieser Strom wird durch die Becquerel-
strahlen hervorgerufen, welche aus dem Rohre
A austreten, den Aluminiumcylinder B durch-
setzen und die Luft zwischen den beiden Cy-
lindern leitend machen. Der Apparat ist mit
einer geerdeten metallischen Schutzhülle EEEE
umgeben.
Man stellt fest, dass die Strahlung des
Rohres A mit der Zeit abnimmt nach einem
strengen Exponentialgesetz von der Form
Hier ist Ja der Wert der Strahlung zu Be-
ginn der Zeit, J der Strahlungswert im Moment
A und a ein konstanter Koeffizient a = 2,01 • io~®,
wenn man als Zeiteinheit die Sekunde nimmt.
Die Strahlung sinkt um die Hälfte ihres Wertes
n ungefähr vier Tagen.
In einem zweiten Versuch kann man das
Rohr A wie früher aktivieren und dann ent-
leeren in der Weise, dass man die in dem Rohr
befindliche mit Emanation geladene Luft aus-
pumpt. Unter diesen Umständen nimmt die
Strahlung des Rezipienten A sehr viel rascher
ab ; diese Strahlung wird um die Hälfte schwächer
in einem Zeitraum von der Grössenordnung
einer halben Stunde. Dieses Gesetz der Ent-
aktivierungist dasselbe, nach welchem aktivierte
Körper ihre Aktivität verlieren, wenn sie der
freien Luft ausgesetzt sind. Das Resultat bleibt
dasselbe, wenn man nach der Entleerung des
Rezipienten A wieder inaktive Luft in denselben
eintreten lässt.
Man wird also zu dem Schlüsse gefuhrt,
dass bei dem ersten Versuch die Aktivität des
Rezipienten A durch die mit Emanation ge-
ladene Luft unterhalten wird, welche in diesem
Rezipienten enthalten ist, und dass das Gesetz
der Strahlungsabnahme bei diesem Versuch
ebensowohl das Gesetz des spontanen Ver-
schwindens der Emanation darstellt.
Wenn man den Rezipienten A, welcher mit
Emanation geladene Luft enthält, auspumpt und
die Strahlung dieses Rezipienten unmittelbar
vor und nach dem Auspumpen der Luft misst,
so stellt man fest, dass diese Strahlung sich
nicht geändert hat in dem Augenblick, wo man
die aktive Luft entfernt hat. Die Becquerel-
strahlung der mit Emanation geladenen Luft
übt also bei diesem Versuch keine Wirkung
aus. Diese Strahlung ist wahrscheinlich vor-
handen, wird aber von sehr wenig durchdring-
ungsfähigen Strahlen gebildet, welche die Glas-
wandung nicht zu durchsetzen vermögen. Man
kann zu diesem Punkte folgenden Versuch an-
stellen: Das eine Ende des Metallrohres ^^y}y4
(Figur 4) steht bei O durch ein Kautschukrohr
tr^S£ter
F'g- 4-
mit einem Rezipienten B in Verbindung, in
welchem sich eine Radiumsalzlösung befindet.
Das andere Ende des Rohres A ist durch einen
isolierenden Stopfen i verschlossen ; durch diesen
Stopfen führt ein Metalldraht C, welcher mit
dem Elektrometer verbunden ist. Das Rohr A
und der Draht C bilden einen Cylinderkonden-
sator; das Rohr A wird auf ein Potential von
500 Volt gebracht. Das zur Erde abgeleitete
Metallrohr DD DD dient als Schutzring. Wenn
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3i6
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
das Rohr A genügend aktiviert ist, trennt man
es von dem Radium und misst die Intensität
des Stromes, welcher durch den Kondensator
geht; dann vertreibt man schnell die aktive
Luft, die den Kondensator erfüllt und lässt in-
aktive Luft dafiir einströmen, worauf man so-
gleich eine neue Messung der Stromintensität
ausfuhrt. Man konstatiert, dass der Strom sechs-
mal schwächer geworden ist. Nun wirkt wäh-
rend der zweiten Messung nur allein die Strah-
lung der aktivierten Wände ionisierend auf die
Luft im Kondensator, während bei der ersten
Messung die Emanation gleichfalls wirksam ist;
man kann also annehmen, dass sie gleichfalls
eine Strahlung aussendet. Diese Strahlung ist
notwendigerweise sehr wenig durchdringungs-
fähig, da sich ja ihre Wirkung nach aussen
nicht bemerkbar »macht.
Wenn eine feste Platte, welche durch Ema-
nation aktiviert worden ist, sich in freier Luft
entaktiviert, so hängt das Gesetz der Entakti-
vierung von der Zeit ab, während welcher die
Platte mit der Emanation in Berührung gewesen
ist. Hat die Einwirkung der Emanation lange
gedauert (beispielsweise mehr als 24 Stunden),
so wird das Gesetz der Entaktivierung durch
die Differenz zweier Exponentialfunktionen wie-
dergegeben. Die Strahlungsintensität y kann
in diesem Falle als Funktion der Zeit / ausge-
drückt werden durch die Gleichung:
Hier ist ^o die Strahlungsintensität zu Be-
ginn der Zeit, das heisst in dem Augenblick,
in welchem die Platte der Einwirkung der Ema-
nation entzogen wird; K, b und c sind drei
konstante Koeffizienten:
K=\,2 ^ = 0,000413 C=o,ooo538,
als Zeiteinheit die Sekunde angenommen.
Diese Ergebnisse sindinFigurs durch dieKurve
( I ) wiedergegeben ; hier sind die Logarithmen von
y als Ordinaten und die Zeiten als Abszissen
aufgetragen. Anderthalb Stunden nach Beginn
der Entaktivierung ist die zweite Exponential-
funktion gegen die erste im Ausdruck für J
so klein geworden, dass sie vernachlässigt wer-
den kann, und die darstellende Kurve ist eine
Gerade geworden. Von diesem Augenblick an
nimmt die Aktivität während jeder Periode von
28 Minuten um die Hälfte ab.
Ist die Einwirkungsdauer der Emanation
weniger lang gewesen, so ist das Gesetz der
Strahlungsänderung während der Entaktivierung
viel komplizierter. In Figur 5 sind die Ergeb-
nisse von Versuchen für verschiedene Aktivier-
ungszeiten dargestellt, wobei die Zeiten über
den entsprechenden Kurven verzeichnet sind.
Man sieht beispielsweise, dass für eine Akti-
vierungsdauer von 5 Minuten die Strahlungs-
intensität während der Entaktivierung anfäng-
lich sehr schnell abfällt bis auf einen Minimal-
Lofj. I
wert; darauf nimmt die Strahlung wieder zu,
geht durch ein Maximum und beginnt von
neuem abzunehmen; das Gesetz der Entakti-
vierung strebt endlich einer Exponentialfunktion
zu, welche die gleiche ist wie für den Grenz-
fall nach lang andauernder Aktivierung. Man
kann schliesslich diese komplizierten Erschein-
ungen durch die Annahme erklären, dass die
radioaktive Energie auf der aktivierten Platte
drei aufeinander folgende verschiedene Zustände
annimmt; die Entwickelungen über diesen Gegen-
stand sind indessen zu lang, um in der vor-
liegenden Arbeit Raum zu finden.
Die Radiumemanation ruft in einer grossen
Anzahl von Körpern lebhafte Phosphoreszenz
hervor. Glasgefässe, welche emanationhaltige
Luft enthalten, sind leuchtend; am empfind-
lichsten ist Thüringer Glas. Phosphoreszierende
Zinkblende ist besonders empfindlich für die
Wirkung der Radiumemanation und giebt als-
dann ein intensives Licht.
In einem aktivierenden Räume werden feste
Körper um so stärker aktiviert, je grösser der
freie Gasraum vor ihnen ist. Werden in einem
aktivierenden Räume untereinander parallele
Platten in geringer Entfernung voneinander
aufgestellt, so wird jede Oberfläche einer dieser
Platten aktiviert proportional der Entfernung,
welche sie von der gegenüberliegenden Ober-
fläche trennt. Wenn Glasröhren von verschie-
denem Durchmesser mit Emanation gefüllt sind
und untereinander in Verbindung stehen, so
sind die Röhren mit dem grössten inneren
Durchmesser gleichzeitig diejenigen, deren Wan-
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317
düngen am stärksten radioaktiv sind; diese
Röhren sind auch die am hellsten leuchtenden.
Zur Erklärung dieser Thatsachen kann man an-
nehmen, dass die emanationhaltige Luft auf die
Wände durch eine Strahlung wirkt, welche in
jedem Punkte der Gasmasse entsteht, und dass
die auf einer Wand induzierte Radioaktivität
proportional ist dem von dieser Wand aufge-
nommenen Strahlungsfluss.
Induzierte Aktivität mit langsamer
Entwickelung. — Ein fester Körper nimmt
eine sehr schwache dauernde induzierte Radio-
aktivität an, wenn er zum mindesten einen
Monat lang mit Radiumemanation in Berührung
cjewesen ist. Ein Körper, welcher nach einem
langen Aufenthalt in Berührung mit der Ema-
nation aus einem aktivierenden Räume entfernt
wird, verliert seine Aktivität zuerst schnell nach
den Gesetzen, welche wir aufgestellt haben.
Aber die strahlende Aktivität verschwindet
nicht vollständig; es bleibt eine Strahlung zu-
rück, welche mehrere tausendmal schwächer ist als
die Anfangsstrahlung; diese Strahlung entwickelt
sich mit äusserster Langsamkeit, sie fährt meh-
rere Jahre lang fort, sich zu bilden. (Die Strah-
lung geht durch ein Minimum, sie nimmt dann
während mehrerer Monate langsam zu, bleibt
dabei aber immer äusserst schwach.)
Okklusion der Radiumemanation durch
feste Körper. — Alle durch Berührung mit
Radiumemanation aktiv gewordenen festen
Körper haben die Eigenschaft erworben, selbst
in sehr geringer Menge diese Emanation aus-
zusenden. Sie behalten diese Eigenschaft nur
20 Minuten lang von dem Zeitpunkt ab, wo
man sie aus der aktivierenden Umgebung ent-
fernt hat. Indessen haben gewisse feste Körper:
Celluloid, Kautschuk, Paraffin, die Eigenschaft,
Emanation zu okkludieren und alsdann
mehrere Stunden und selbst mehrere Tage
lang reichlich Emanation auszusenden.
Induzierte Radioaktivität von Flüssig-
Iteiten. — Eine in eine durch Radium aktivierte
Umgebung gebrachte Flüssigkeit wird radio-
aktiv. Man kann auf diese Weise Wasser, Salz-
lösungen, Petroleum usw. aktiv machen. Diese
Flüssigkeiten lösen eine gewisse Menge Ema-
nation. Wird eine aktivierte Flüssigkeit vom
Radium entfernt und in eine luftdicht ver-
schlossene Flasche eingeschlossen, so verliert
sie langsam ihre Aktivität nach dem Gesetz
der Zerstörung der Emanation (Verminderung
auf die Hälfte in vier Tagen). Wenn die Flüs-
sigkeit in ein Gefäss mit fi-eiem Luftzutritt ge-
bracht wird, so verliert sie ihre Aktivität sehr
schnell und die Emanation verbreitet sich in
die umgebende Luft.
Änderung der Aktivität von Radium-
salzlösungen und festen Radiumsalzen. -
Eine Radiumsalzlösung, welche in einem offenen
Gefass der Zimmerlufl ausgesetzt wird, wird
fast inaktiv. Diese Lösung sendet Emanation
aus, welche sich im Zimmer ausbreitet und an
den Wänden induzierte Radioaktivität erzeugt.
Die Radioaktivität des Radiums wird auf diese
Weise exteriorisiert. Schliesst man die
Lösung in eine zugeschmolzene Röhre ein, so
nimmt ihre Aktivität allmählich zu und strebt
einem Grenzwert zu, welcher erst fast nach Ver-
lauf eines Monats erreicht wird. Man kann an-
nehmen, dass die vom Radium erzeugte Ema-
nation sich in der verschlossenen Röhre an-
häuft, bis die Geschwindigkeit der spontanen
Vernichtung dem vom Radium gelieferten Zu-
wachs gleichkommt.
Wir haben gesehen, dass ein frisch bereitetes
festes Radiumsalz eine Aktivität besitzt, welche
mit der Zeit wächst und 5mal grösser wird
als die Anfangsaktivität. Man kann annehmen,
dass die vom Radium ausgesandte Emanation
nur schwer aus dem festen Körper austreten
kann, dass sie sich daselbst ansammelt und
sich an Ort und Stelle in induzierte Radioak-
tivität umwandelt. Ein Gleichgewichtszustand
stellt sich ein, wenn der spontane Verlust hin-
reichend gross wird, um die Neubildung zu
kompensieren.
Erhitzt man ein Radiumsalz zur Rotglut, so
entweicht die ganze Emanation, welche sich
auf demselben angesammelt hat; wird das Salz
auf die Temperatur der Umgebung zurückge-
bracht, so sendet es alsdann viel weniger Bec-
querelstrahlen aus; die Strahlung nimmt in-
dessen nach und nach ihren ursprünglichen
Wert wieder an, welcher nach Verlauf von i
bis 2 Monaten erreicht wird. Das Salz, wel-
ches auf Rotglut erhitzt gewesen ist, besitzt
kaum mehr die Eigenschaft, Emanation nach
aussen auszusenden; diese Eigenschaft kann ihm
aber wieder erteilt werden, wenn man es von
neuem auflöst und bei etwas erhöhter Tempe-
ratur trocknet.
Diffusion der Radiumemanation. —
Herr Danne und ich haben das Gesetz für die
Dififusion der Radiumemanation untersucht. Ein
grosses Glasreservoir ist mit aktivierter Luft
gefüllt und steht durch ein Kapillarrohr mit
der Atmosphäre in Verbindung. Man misst
die von den Wänden des Reservoirs ausgehende
Becquerelstrahlung als Funktion der Zeit und
leitet daraus das Gesetz für die Ausströmung
der Emanation durch die Kapillare ab. Man
findet, dass die Ausströmungsgeschwindigkeit
der Emanation proportional ist der Menge der
im Reservoir befindlichen Emanation; sie ändert
sich proportional mit dem Querschnitt der Ka-
pillaren und im umgekehrten Verhältnis ihrer
Länge. Diese Gesetze sind dieselben, welche
man unter den gleichen Bedingungen für ein
mit Luft vermischtes Gas erhält. Der Diffusions-
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koeffizient der Emanation in Luft ist gleich
0,100 bei der Temperatur 10". Dieser Koeffi-
zient ist also von derselben Grössenordnung
wie derjenige der Diffusion von Kohlensäure
in Luft, welcher bei derselben Temperatur gleich
0,15 ist.
Von Thor induzierte Radioaktivität
und Thoremanation. — Thor sendet eine Ema-
nation aus und bringt Erscheinungen induzierter
Radioaktivität hervor; diese Eigenschaften haben
den Gegenstand zahlreicher Untersuchungen
des Herrn Rutherford gebildet. Die Wirkung
des Thors ist übrigens wesentlich weniger in-
tensiv als die des Radiums.
Die Thoremanation verschwindet von selbst
nach einem einfachen Exponentialgesetz, aber
das Verschwinden erfolgt weit schneller als bei
der Radiumemanation; die Emanationsmenge
des Thors vermindert sich auf die Hälfte in
ungefähr i Minute und 10 Sekunden, während
im Falle des Radiums die Emanationsmenge in
4 Tagen auf die Hälfte abnimmt. Dieser be-
trächtliche Unterschied giebt den Erscheinungen
ein wesentlich verschiedenes Ansehen.
In einem geschlossenen Räume von nicht zu
grossen Dimensionen verbreitet sich die Radium-
emanation fast gleichmässig über alle Teile des
Raumes. Unter den gleichen Umständen findet
sich aber die Thoremanation in der Nachbar-
schaft des Thors angesammelt, weil sie von
selbst verschwindet, bevor sie Zeit hatte, in die
Luft hinein auf merkbare Entfernung hin zu
diffundieren.
Ätan kann die strahlende Aktivität einer
Substanz messen, wenn man diese Substanz
auf die untere Platte eines aus zwei parallelen
horizontalen Platten gebildeten Kondensators
bringt und die Leitfähigkeit misst, welche die
Substanz der zwischen den Platten befindlichen
Luft mitteilt. Führt man diese Messung mit
Thoroxyd aus, so konstatiert man, dass die
Leitfähigkeit der Luft stark vermindert wird,
wenn man einen Luflstrom zwischen die Platten
schickt. Das Thoroxyd sendet nämlich Ema-
nation aus, welche sich über der Substanz an-
sammelt und durch ihre Strahlung zur Ioni-
sierung der Luft zwischen den Platten beiträgt.
Ein Luftstrom fuhrt die Emanation mit fort in
dem Masse, wie sie in Freiheit gesetzt wird,
und es bleibt alsdann als Ursache für die Ioni-
sierung nur die direkt vom Thor kommende
Bequerelstrahlung übrig.
Wiederholt man denselben Versuch mit einem
Radiumsalz, so bemerkt man, dass der Luft-
strom nur eine sehr schwache Wirkung hervor-
bringt. Bei Uran und Polonium, welche keine
Emanation aussenden, ist die Wirkung des Luft-
stromes Null. Im Falle des Aktiniums dagegen
hat die Einwirkung des Luftstromes den Erfolg,
*!■, der Leitfähigkeit der Lufl zu beseitigen.
Man kann schliessen, dass bei Thor und be-
sonders bei Aktinium die Strahlung der Ema-
nation sehr wesentlich ist gegenüber der Strah-
lung der radioaktiven Substanz selbst.
Will man einen festen Körper bis zur Sät-
tigung mit Thoremanation aktivieren, so ist es
notwendig, die Emanation genügend lange Zeit
einwirken zu lassen, und zu diesem Zweck muss
man sie an der Oberfläche des zu aktivierenden
Körpers beständig erneuern. Man erreicht die-
ses Ergebnis, wenn man einen Luftstrom fort-
gesetzt durch eine Thorsalzlösung streichen
lässt und diesen mit Emanation geladenen Luft-
strom gegen den zu aktivierenden Körper sen-
det. Der durch Thoremanation aktivierte Kör-
per entaktiviert sich von selbst nach einem Ex-
ponentialgesetz; die Strahlung sinkt auf die
Hälfte während einer Periode von je 1 1 Stunden.
Im Gegensatz zu den Verhältnissen bei den
Emanationen verschwindet also die von Thor
auf festen Körpern induzierte Radioaktivität
viel langsamer als die von Radium induzierte.
Von Aktinium induzierte Radioakti-
vität und Aktiniumemanation. — Aktinium
sendet eine Emanation aus, welche eine sehr
intensive Strahlung liefert. Diese Emanation
verschwindet spontan mit einer ausserordent-
lichen Schnelligkeit; sie nimmt auf die Hälfte
ab in einem Zeitraum von der Grössenordnung
einer Sekunde. In Luft von Atmosphärendruck
kann die vom Aktinium ausgesandte Emanation
sich nicht weiter ausbreiten als auf 7 oder 8 mm
Entfernung von der aktiven Substanz; sie akti-
viert also nur die in unmittelbarer Nähe der
Quelle belegenen festen Körper. Im luftleeren
Raum dagegen ist die Ausbreitung sehr rapid,
und ein Körper, der sich in 10 cm Entfernung
vom Aktinium befindet, kann noch aktiviert
werden. Die von Aktinium auf festen Körpern
induzierte Radioaktivität verschwindet nach
einem Exponentialgesetz; sie verringert sich
auf die Hälfte in ungefähr 36 Minuten.
Konzentration der induzierten Radio-
aktivität auf negativ geladenen Körpern.
— Herr Rutherford hat gezeigt, dass ein der
Einwirkung von Thoremanation ausgesetzter
Körper stärker aktiviert wird, wenn er auf ein
negatives elektrisches Potential gebracht ist,
als wenn er sich auf demselben Potential be-
findet wie die benachbarten Körper; im Gegen-
satz hierzu wird er weniger aktiviert, wenn er
auf ein positives elektrisches Potential gebracht
ist. Die gleiche Erscheinung zeigt sich bei der
Aktivierung durch Radium und Aktinium. Die
Natur dieses sonderbaren Phänomens scheint
mir noch nicht recht festgestellt.
(Schluß folgt.)
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319
Über den Einfluss von Temperaturänderungen
auf radioaktive Substanzen.
(Vorläufige Mitteilung.)
Von Stefan Mey er undEgonR.v.Schweid 1er.
Anlässlich einer Untersuchung von Uran-
nitrat in wässeriger Lösung zeigten sich einige
Unregelmässigkeiten, die zunächst einer Klar-
stellung bedurften. Vor allem waren es Ein- 1
flüsse von Temperaturänderungen , die wir
eingehender verfolgen mussten. I
Die Versuchsanordnung war im wesentlichen 1
die folgende (vergl. Fig.). Auf den Hals eines
Th
T
s
d
P ]
1 P
_
ö
i>
Z
Elster-Geitelschen Elektroskopes mit Bern-
steinisolierung (/?) im Inneren wurde eine Platte
(P) vom Durchmesser 14 cm bezw. 20 cm auf-
gesetzt, während ein Tischchen Q («^=6,5
bez. 6 cm) mittels eines Stiftes an den Blätt-
chenträger angebracht war. Darüber war ein
grösserer Topf T aus Kupfer oder verzinntem
Eisenblech gestülpt. Ein Schälchen enthielt
die radioaktive Substanz .S" und stand auf dem
Tischchen. Die Ladung des Elektroskopes ge-
schah mittels eines an Q gelöteten Drahtes
{Z), der durch ein kleines Loch in der Platte P
herausragte. Hierbei war die einzige Isolation
der Bernstein im Elektroskop. In manchen
Fällen musste eine abgeänderte Anordnung zur
Verwendung kommen, wobei die Substanz am
Boden eines Topfes lag, während die mit dem
Elektroskop verbundene Entladungsplatte eben-
falls durch eine Bernsteinisolation durch ein Loch
des Topfdeckels eingeführt war.
Wird der Topf durch einen Bunsenbrenner
erhitzt, so verändert sich im cillgemeinen die
Entladungsgeschwindigkeit und zwar in dem
Sinne, dass sie kleiner wird. Bei allmählicher
Abkühlung wird der Normalwert der Entladungs-
geschwindigkeit wieder erreicht, bisweilen so-
gar etwas überschritten, doch hält die Herab-
minderung im allgemeinen länger an, als die
Temperaturerhöhung. Diese Erscheinung wurde
beobachtet bei metallischem Uran, Urannitrat-
krystallen, Urannitrat in wässeriger Lösung,
Pechblende, ferner auch bei Polonium (Radio-
tellur Marckwalds) sowie Radium. Sie zeigt
starke Unregelmässigkeiten, so dass eine quan-
titative Fassung derzeit noch nicht gegeben
werden kann. Wir fuhren im folgenden einige
Detailresultate an.
Als Mass des Entladungsstromes wird die
Zeitdauer verwendet, in der die Blättchen des
Elektroskopes ein bestimmtes Intervall durch-
laufen, also eine der Entladungsgeschwindigkeit
reziproke Grösse. Verschiedene Versuchsreihen
sind infolge verschiedener Kapazitäten und da
an zwei Apparaten gleichzeitig gearbeitet wurde,
I nicht direkt miteinander vergleichbar.
A. Metallisches Uran, in Pulverform.
I Die normale Entladungszeit war r = 1 23 Sek.
I Nach Erhitzung auf Ö= 100* (Lufttemperatur
I im Inneren des Topfes) t = 245".
I Nach abermaligem Erwärmen 0=145";
I T = 48o".
I Bei Abkühlung allmähliches Absinken bis
; r= 124".
Dieses Beispiel zeigt den Effekt in beson-
' derer Stärke. Im Gegensatz hierzu erwies sich
; Erwärmung des Topfes im Wasserbade auf
' Temperaturen bis 70" als einflusslos.
' Spätere Versuche mit demselben Präparate
I ergaben qualitativ ähnliche Resultate, wie der
] erstangeführte, aber in geringerer Intensität.
Wird bloss die Substanz allein ausserhalb
I des Entladungsraumes erwärmt und dann heiss
! in den Apparat gestellt, so tritt ein analoger
I Effekt auf, bei dem die Vergrösserung von t
I die rasch verschwindende Temperaturerhöhung
beträchtlich überdauert.
I B. Urannitratkrystalle. Dieselbe Erschei-
I nung zeigte sich in mehreren Versuchen an
I Urannitratkrystallen, wir erhielten auch hier teil-
weise starke Effekte, z. B. Vergrösserung von
T=I27" auf 180"; teilweise schwächere wie
T = 4i auf T==47 .
C. Urannitrat in wässeriger Lösung.
Starke Effekte bei Erhitzung des Topfes, z. B.
7=192' auf T = 298" oder
© = 25", T==i53" auf © = 890, T=I96" oder
0=17«, T = 6o auf © = 99*, T = 8i" und Ab-
sinken auf T = 57" in anderthalb Stunden (wo-
bei allerdings eine kleine Konzentrationsänder-
ung der Lösung nicht ausgeschlossen erscheint).
Heisse Lösung in den Apparat eingebracht,
ergab
7=196" für ö=55»,
T= 163' für 9 = 20", d. i. 2 Stunden später,
7^140" für Zimmertemperatur, 24 Stunden
später.
D. Pechblende. Diese kam in Form von
feinkörnigem Uranschlich und gestossenem pul-
verfbrmigen Uranscheiderz zur Untersuchung.
Qualitativ erhielten wir hier zunächst die-
selben • Ergebnisse wie bei Uran, sowohl bei
Anheizung des l'opfes als bei Erwärmung der
Substanz ausserhalb des Apparates.
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Wurde die Substanz durch ein Aluminium-
blech überdeckt, so dass nur die durchdring-
licheren Strahlen zur Wirkung gelangten, so
zeigt sich erstens, dass die Vergrösserung
der Entladungszeit durch Erhitzen er-
heblich gesteigert erscheint und zweitens,
dass während der allmählichen Abküh-
lung die Entladungszeit beträchtlich unter
ihren Normalwert sinkt, dann aber im Ver-
laufe von mehreren Stunden den Normalwert
wieder annimmt.
E. Polonium. Ein Wismutstäbchen mit
Poloniumüberzug (Radiotellur) zeigte den Effekt
zwar noch merklich, aber schwach, z. B. t= 16"
bei Zimmertemperatur, auf t = 19" bei 0 = 1 20*'.
Auch eine galvanometrische Messung des Sät-
tigungsstromes ergab eine schwache Verringer-
ung desselben von 28,8 Skalenteilen auf 2$
bei 200".
F. Radium. Ein altes, im Jahre 1899 uns
von dem Ehepaare Curie zur Verfugung gestell-
tes Präparat (Radium-Baryumcarbonat) gelangte
in metallischer aus Aluminium und darüber ca.
1 mm dickem Bleiblech gebildeter Umhüllung
zur Verwendung. Es zeigte bei Erwärmung
des Topfes zunächst den bei allen anderen Sub-
stanzen beobachteten Effekt der Vergrösserung
der Entladungszeit, doch trat hierauf immer
eine ausserordentlich starke Verminderung der-
selben ein, die offenbar auf Freiwerden von
Emanation beruht, da dann stets auch eine
Aktivierung des Apparates konstatiert werden
konnte. —
Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass
bei allen untersuchten Substanzen durch Er-
wärmung des Entladungsraumes oder der Sub-
stanz auf massige Temperaturen (unter 200')
eine vorübergehende Verminderung des Ent-
ladungsstromes auftritt, die aber länger als die
Temperaturerhöhung anhält. Bezüglich der
Deutung dieser Erscheinungen ist es zunächst
fraglich, ob sie auf einer Änderung der Akti-
vität des Präparates oder auf einer Veränderung
des leitenden Mediums beruht. Was den letz-
teren Fall anbelangt, so sind von vornherein
zwei Möglichkeiten gegeben, von denen die
eine, Erhöhung der lonenbeweglichkeit mit der
Temperatur, den entgegengesetzten Effekt haben
müsste und ausserdem nur zur Geltung gelan-
gen könnte, wenn die angewandte Spannung
zu gering wäre, um den Sättigungsstrom zu
erzielen. Kontrollversuche ergaben für unseren
Entladungsbereich (zwischen ca. 200 und 1 50 V),
dass der Sättigungsstrom erreicht war. Die
zweite Möglichkeit ist die, dass nur ein Teil
der Strahlung absorbiert und somit zur Ioni-
sierung verwendet wird und dass daher Dichte-
änderungen (Abnahme der Dichte mit stei-
gender Temperatur) mit der Absorptionsfähig-
keit der Luft zugleich den Betrag des Sättig-
ungsstromes herabdrücken. Gegen diese Auf-
fassung spricht schon der Umstand, dass, wie
schon oben erwähnt, die Wirkung noch anhält,
wenn die Temperatur der Umgebung ganz oder
nahezu wieder erreicht ist. Femer haben auch
direkte Versuche, bei denen der Druck durch
Auspumpen variiert wurde, oder die Luft durch
Leuchtgas ersetzt war, ergeben, dass eine ent-
sprechende Änderung nicht auftrat.
Es erübrigt also die Annahme, dass vorüber-
gehend die Aktivität geändert werde. Gegen-
über den negativen Resultaten Becquerels'l
bei Uran ist erstens zu bemerken, dass Bec-
querel nur bis zu der massigen Temperatur
von 83" erwärmt hat, zweitens, dass auch unsere
Resultate nicht dafür sprechen, dass die Akti-
vität direkt eine Funktion der Temperatur sä,
sondern dass Temperaturänderungen vorüber-
gehende Änderungen der Aktivität bedingen.
Es liegt nahe, anzunehmen, die Temperatur-
steigerung bewirke eine Abgabe von Emanation,
so dass die Substanz geschwächt zurückbleibt,
aber im Laufe der Zeit sich regeneriert — ein
Vorgang, der ja von Curies ^) und Rutherford';
an Radium- und Thorium-Präparaten beobachtet
wurde. Gegen diese Auffassung spricht aller-
dings der Umstand, dass bisher für Uran ^) und
Polonium Emanationen nicht angenommen wur-
den und weiter die Thatsache, dass von der mit
dem Freiwerden der Emanationen zu erwarten-
den anfänglichen Verstärkung des Entladungs-
stromes bei diesen Substanzen in unseren Ver-
suchen bisher nichts sicher zu stellen war, mit
Ausnahme eines vereinzelten und deswegen
nicht verlässlichen Falles bei einem Versuche
mit metallischem Uran. Immerhin wäre die
Erklärung möglich, dass diese Emanationen so
rasch verschwinden ^), dass sie sich der Beob-
achtung in unserer Anordnung entzogen.
Mit Versuchen von Frau Curie') in qua-
litativer Übereinstimmung ist die von uns
einstweilen bei Radium und Pechblende kon-
statierte Thatsache, dass die Verminderung der
Aktivität hauptsächlich die /S-Strahlung betrifft,
während das o-strahlende Polonium von allen
Substanzen den Effekt am schwächsten zeigte.
i) H. Becquerel, Recherches sur une propriiti nouvelle
de la m.iticre 1903, p. 67.
2) S. Curie, Recherches sur les substances radicictives,
Paris 1903, p. 129.
3) Vgl. E. Rutherford, diese Zeitschrift 2, 429, 1901.
4) Abgesehen von einer Vermutung K. J. Strutts Naturc
60, 473. 1904.
5) Vgl. hierzu: S. Curie, 1. c. S. 115 und die Angaben
über Thorium und Aktinium, J.J.Thomson, Conduction of
electricity through g.ises 1903, p. 553.
6) S. Curie, 1. c. S. 129.
Wien, 8. April 1904.
(Eingegangen 9. April 1904)
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
321
Über Radioaktivität von Erdarten und Quell-
sedimenten.
Von J. Elster und H. Geitel.
Im folgenden möchten wir im Anscliluss
an frühere Untersuchungen') über Messungen
der Radioaktivität verschiedener Erdarten, Ge-
steine und Quellsedimente berichten, deren Er-
gebnisse uns in mancher Beziehung bemerkens-
wert erscheinen.
Der Apparat, dessen wir uns bedienten,
ist zwar im wesentlichen der alte geblieben,
doch lohnt es sich vielleicht in Rücksicht darauf,
dass einige Abänderungen, die sich als praktisch
erwiesen hatten, angebracht sind, und dass diese
Untersuchungen etwa von anderer Seite auf-
genommen und weitergeführt werden möchten,
eine neue zusammenfassende Beschreibung zu
geben.
Auf einem von drei Stellschrauben getragenen
eben geschliffenen Eisenteller T T von 21 cm
Durchmesser ruht auf einem centralen Zapfen
das mit Spiegelskala und innerer Bernsteinisola-
tion ausgestattete geeichte Exnersche Elek-
troskop £ mit aufgesetztem Zerstreuungskörper
K (Fig. i). Eine Glocke aus Messingblech von
i8 cm innerem Durchmesser und 34,5 cm Höhe
T^
der Ladung an das Elektroskop vermittelt. Sein
oberes Ende trägt eine Metallkugel IC, das untere,
in einen federnden Blechstreifen B auslaufend,
kann durch Drehung des Drahtes entweder mit
dem Zerstreuungskörper oder der Wand der
Glocke in leitende Berührung gebracht werden.
Um dem Elektroskop eine Ladung zu er-
teilen, dreht man den Draht D bis zum Kon-
takt der Federt mit dem Zerstreuungskörper K,
und berührt die Kugel K^ mit dem einen freien
Pole einer Zambonischen Säule, deren andern
man in der Hand hält. Ist eine genügende
Divergenz der Blätter erreicht, so entfernt man
die Säule und dreht den Draht zurück, bis die
Feder an die Wand der Glocke anschlägt, da-
durch ist die in ihm verbliebene Restladung
unschädlich gemacht. Die Divergenz des Elek-
troskops kann nun abgelesen werden, ist die
natürliche Beleuchtung nicht ausreichend, so
wird hinter dem Beleuchtungsfenster Cf eine
Lampe aufgestellt.
'^1*1^
J,
Fig. I.
kann so auf den Teller gesetzt werden, dass sie
das Elektroskop überdeckt. Von zwei diame-
tral gegenüberstehenden kreisförmigen Öffnungen
0 und Cf , die durch Spiegelglasplatten ver-
schlossen sind, lässt die eine Licht von hinten
auf das Elektroskop fallen, die andere an der
Vorderseite dient zum Ablesen der Skala, nöti-
gen&lls unter Zuhilfenahme einer Lupe, sie seien
kurz als Beleuchtungs- und Ablesungsfenster
unterschieden. Der Deckel der Glocke trägt
am Rande einen Tubus F, durch den um eine
senkrechte Achse drehbar, luftdicht schliessend
und durch Hartgummi isoliert, ein gebogener
Messingdraht Z> eingeführt ist, der die Zuführung
i) Diese Zeitschrift 4, 522, 1903 and 6, 11, 1904.
Zwei Röhren R und B! am oberen und
unteren Ende der Glocke dienen zum Ein- und
Ableiten von Gasen, die man auf einen Gehalt
an radioaktiver Emanation untersuchen will.
Bei solchen Versuchen wird der feste Anschluss
der Glocke an den Teller durch drei aufgesetzte
Schrauben und Dazwischenbringen von Vaseline
gesichert.
Die Prüfung beliebiger Stoffe auf Radio-
aktivität geschieht einfach dadurch, dass man
sie unter die Glocke bringt und die durch sie
bewirkte Zunahme der Ionisierung der Luft an
dem Rückgange der Spannung des Elektroskops
beobachtet.
Zur Aufnahme der Substanzen dient eine
Zinkschale 6'.$' mit 2,5 cm hohem Rande, deren
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322
Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 12.
Durchmesser so gewählt ist, .dass sie gerade
unter die Glocke passt, in der Mitte ist sie
durchlocht, um den das Elektroskop tragenden
Zapfen hindurchzulassen.
Man bestimmt vor jeder Messung zunächst,
um wieviel Volt die am Elektroskop abgelesene
Spannung (durch die natürliche Ionisierung der
Luft sowie, was kaum in Betracht kommt, durch
Abfluss über die Bernsteinisolation) im Verlauf
einer Stunde sinkt, wenn die Zinkschale leer
ist. Bei den gewählten Dimensionen findet man
normalerweise 6 — 10 Volt. Alsdann bringt
man die zu untersuchende, abgewogene Substanz-
menge hinein, am besten in trockenem Zustande
und beobachtet den Spannungsverlust in der
gleichen Zeit. War genügend Material vor-
handen, so verwandten wir stets 125 g,
bei Gesteinen und Erden liefert diese Menge
durchschnittlich eine Schicht, die den Boden
der Schale etwa i — 3 mm hoch bedeckt. Bei
geringer Substanzmenge rechneten wir den
Spannungsverlust auf 125 g um, indem wir
ihn der angewandten Masse proportional setzten.
Wenn bei erheblicher Aktivität der Erdprobe
die Blättchen des Elektroskops in einer Stunde
ganz zusammenfallen, oder wenn die geringe
verbleibende Divergenz in ein unsicheres Be-
reich der Eichungstabelle fuhren würde, schränkt
man die Beobachtungsdauer angemessen ein
und rechnet die gefundene Spannungsabnahme
auf eine Stunde um. Die so gewonnenen
Zahlen geben, nach Abzug der ohne Gegen-
wart der Substanz beobachteten Abnahme
ein Mass für deren Radioaktivität. Allerdings
ist nicht zu vergessen, dass dies Mass nur
die Summe der ionisierenden Wirkungen dar-
stellt, die von den drei verschiedenen Strahlen-
gattungen und der etwa entwickelten Emanation
■ herrühren und dass es daher von vornherein
keine zwingenden Schlüsse etwa auf die Stärke
der photographischen Eindrücke (durch opake
Schichten) erlaubt, die man von dem unter-
suchten Körper erwarten darf, und die wesentlich
durch die Intensität der ß- und y-Strahlen be-
stimmt sind.
Bemerkt man, dass die Leitfähigkeit der
Luft im Apparat um so mehr ansteigt, je länger
die Substanz darin belassen wird, so ist dies
ein Zeichen, dass sie radioaktive Emanation
ausgiebt. In diesem Falle, der für alle Erd-
proben und Quellsedimente zuzutreffen scheint,
wird der Apparat leicht durch induzierte Akti-
vität für einige Zeit unbrauchbar gemacht; man
nehme daher solche Proben, die diese Erschei-
nung stark zeigen nach Beendigung der ersten
Messung heraus und lasse die Glocke gelüftet
24 Stunden stehen; Abreiben der gesamten
inneren Oberfläche mit einem Tuche unterstützt
das Verschwinden der induzierten Aktivität.
Dass man nicht eigentliche Radium- und
Thoriumpräparate, etwa gar in unbedeckten
Gefässen unter die Glocke bringen darf, ist
wohl selbstverständlich. Die geringste verstreute
Menge davon reicht aus, den Apparat dauernd
zu verderben.
In den beiden folgenden Tabellen sind für
verschiedene Erdarten und Gesteinsproben, so-
wie für Quellsedimente die mit dem Apparate
gefundenen Aktivitätszahlen, bezogen auf 125 g
Substanzmenge und eine Stunde Beobachtungs-
dauer, zusammengestellt.
Bei der Wahl der zu untersuchenden Proben
gingen wir von der früheren Erfahrung aus, dass
besonders die tonhaltigen Erden eine merkliche
Aktivität zeigten, wir haben daher solche von
der verschiedensten Herkunft zu beschaffen ge-
sucht. Besonders schien es uns von Interesse,
in Hinblick auf den Emanationsgehalt gewisser
Kohlensäureexhalationen in altvulkanischen Ge-
bieten und auf die merkwürdig hohe Aktivität
des aus verwandtem Ursprünge entstammenden
Fangoschlammes '), tonige Verwitterungspro-
dukte älterer und jüngerer Eruptivgesteine zu
prüfen. Natürlich sprach auch der Zufall inso-
fern mit, als wir uns bei dem Bezüge der Boden-
und Gesteinsproben auf solche beschränken
mussten, die uns von den betreffenden Fund-
orten aus durch das Entgegenkommen sach-
kundiger Freunde geliefert werden konnten.
Wir sind einer grossen Zahl von Herren da-
durch zu lebhaftem Danke verpflichtet.^)
Beim Überblick über Tabelle I fällt zunächst
die vergleichsweise hohe Radioaktivität der aus
Basalten der Gegend von Marburg durch Ver-
witterung gebildeten Tone auf. Noch stärker
tritt diese hervor in den Erdproben von Capri,
von denen einige, besondecs der Höhlenlehm,
sogar den Fango von Battaglia übertreffen.
Wir waren deshalb anfangs geneigt, die Radio-
aktivität als eine charakteristische Eigenschaft
vulkanischer Produkte anzusprechen, gaben
aber diesen Gedanken auf gegenüber der sehr
geringen Wirksamkeit der — allerdings rezen-
ten — vom Ätna stammenden eruptiven Massen,
die beträchtlich hinter den Erdproben aus dem
Harze und von unserm Wohnorte zurückbleiben.
Man kann voraussagen, dass die aus der Erde
von Capri oder aus Tonlagen basaltischen Ur-
sprungs entnommenen Wasser und Luftproben
sich durch relativ grossen Gehalt an radio-
aktiver Emanation auszeichnen werden. In be-
merkenswerter Übereinstimmung mit der Wirk-
samkeit der Erde aus Capri steht das durch-
schnittlich hohe Leitvermögen der Luft über
1) Diese Zeitschrift 6, i$, 1904.
2) losbesoDdere danken wir den Herren Dr. Bruncke la
Marburg, Dr. Cuomo in Anacapri, Dr. Mitscherlich in
Kiel und Professor Riccö in C.itania fiir ihre freundlichen
Bemühungen.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
323
Tabelle I.
Aktivität verschiedener Erdarten und Gesteine, je 125 Gramm. Fotentialabfall in einer Stunde,
der normale Verlust ist abgerechnet.
Fango von Battaglia
27.6—30.3
Schwerspathaltiger
Ton, Marburg 8,5
Höhlenlehm Capri
101,8
Gartenerde vom Ob-
servatorium Cataoia
2,9
Verwitterter Glimmer-
schiefer, Lugano
1,8—7,8
I Ackererde von Wolfen-
büttel 6,8— io,4
Ackererde von Capri
26,8
Schlamm aus Schlamm-
vulkan, Ischia 11,4
Schlamm aus dem
Schlammvulkan Macca-
lubo am Ätna 2,0
Nagelflue, verwittert,
Lugano 5,2
! Tod aus Granit (Harz)
".9
, Detritus aus der Grotte
I von Capri 2,8
Ton aus vulkanischem
Gestein, Java 9,6 — 10,5
Weinbergerde aus Ni-
colosi 0,0
Ton BUS verwittertem
Porphyr von Baden-
Baden 7,2 — 11,4
Tabelle II.
Ton aus verwittertem
Basalt, Marburg
19,2—21,7
Po/.zolan-Erde Capri
23.3
Detritus der Lava des
Ätna von Nicolosi 2,7
Humus der Lava von
1889 (Ätna) 3,9
I Verwittertes Porphyr
I aus einer Schwerspat-
I ader, Baden-Baden 5,6
Ton aus Buntsandstein,
Marburg 6,1
Verwitterte vulk. Ab-
lagerungen, Capri 51,7
Gartenerde von Nicolosi
0,0
Lapilli und Äsche von
1659 (Ätna) 1,1
Erde aus dem Thermal-
gebiet von Baden-Baden
1.2-3.6
Aktivität verschiedener Quellsedimente, je 125 Gramm. Potentialabfall in einer Stunde,
der normale Verlust ist abgerechnet.
Fango von Battaglia
27,6—30,3
Baden-Baden, Schlamm
aus den Ktthlbassins
300 — 400
Wirksamstes Uranpech-
erz von Joachimsthal
zum Vergleich 13000
(annähernd)
Sediment aus Wiesen-
bad, feinstes Pulver ab-
gesiebt 72,8
Baden-Baden, Sinter
aus Leitungsröhren,
rötlich gefärbt
37,2—46,4
Urankaliumsulfat 3600
Sinter aus Leitungs-
röhren, Bad Nauheim,
pulverisiert 23,4—34,3
Baden-Baden, Sinter
ans Leitungsröhren,
hellgelb 3,6
Baden-Baden, Schlamm
aus der Hauptstollen-
quelle 1500—2000
Baden-Baden, Sandarti-
ges Sediment V.Calcium-
carbonat, beim Stehen
des Thermalwassers an
der l.uft ausfallend 1,6
Baden-Baden, Schlamm
aus dem „Ursprung"
3000
Baden-Baden, Schlamm
aus der Büttenquclle
13-3
jener Insel, das von Elster') gefunden und von
Herrn Cuomo') in längeren Beobachtungsreihen
bestätigt ist. — Die Frage, ob die natürliche
Aktivität der Erdproben bei längerem Auf-
bewahren konstant bleibt, wird erst nach einigen
Jahren mit Aussicht auf Erfolg in Angriff ge-
nommen werden können. Es scheint, dass die
ältesten Proben allerdings einen kleinen Rück-
gang erkennen lassen, doch wäre es voreilig,
diesen auf eine Erschöpfung des radioaktiven
Bestandteiles zurückzuführen. Wahrscheinlicher
ist es, dass nach dem Herausnehmen der Sub-
stanz aus dem mit Emanation gesättigten Erd-
boden ein allmählicher Verlust der in ihr auf-
gespeicherten Emanation an die inaktive Um-
gebung stattfindet, ohne dass ein genügender
Ersatz aus der Substanz selbst erfolgt. Durch
Hineinbringen in Bodenluft müsste sich daher
solche scheinbar erschöpfte Erde regenerieren
lassen. Vorderhand sind die Differenzen noch
zu klein, um den Versuch entscheidend er-
scheinen zu lassen.
Wie die Untersuchung der vulkanischen
Produkte, so ist auch die der Sedimente der
Thermalquellen (Tabelle II) durch die am Fango-
schlamme gefundene Aktivität veranlasst worden.
Die erste Probe dieser Art, die uns durch die
i) J. Elster, diese Zeitschrift 8, 113, 1900.
2) V. Cuomo, Nachrichten der Kgl. Gesellschaft der
Wissenschaft zu Göttingen, Mathem.-phys. Klasse, Heft 6,
p. 324, 1902.
Verwaltung des Warmbads Wiesenbad im
Erzgebirge zugesandt wurde, hatte etwa die
doppelte Aktivität des Fango, eine zweite aus
Baden-Baden, die wir der- Freundlichkeit des
Herrn Sanitätsrats Schliep daselbst verdanken;
übertraf ihn um mehr als das 10 fache. Es war
uns daher von besonderem Werte, dass einer
von uns, Geitel, auf Einladung des letztgenann-
ten Herrn die Untersuchung des Badener Ther-
malschlammes an Ort und Stelle vornehmen
konnte. ') Hierbei ergab sich, dass die Aktivität
der von dem Wasser der Badener Thermen
abgesetzten festen Stoflfe um so geringer ist,
je weiter vom Ursprünge der Quellen sie sich
bilden. An diesem selbst fällt ein Schlamm
von ganz hervorragender Aktivität heraus, die
mit der der Uransalze durchaus vergleichbar
ist.^ Durch 125 g der wirksamsten Substanz
wurde das Elektroskop des beschriebenen
Apparats in wenigen Minuten entladen. Brachte
man den Schlamm in einen geräumigen ge-
schlossenen Behälter und hängte an einem iso-
lierten Metalldraht einen mit Sidotscher Blende
bestrichenen Kartoncylinder darin auf, der durch
1) Ausser Herrn Sauitätsrat Schliep sind wir den Herren
Hofrat Obkircher, Dr. Rössler und Maschinenmeister Leitz
in Baden-Baden zu Dank verpflichtet.
2) Bemerkenswert ist, dass in früheren Zeiten der Badener
Schlamm zu den gleichen therapeutischen Zwecken verwandt
ist, wie der Fango von Battaglia. (Vgl. O. Rössler, Balneo-
logische Centralzeitung, August 1903.)
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324
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
Anschluss an eine Hochspannungstrockensäule
auf — 2000 Volt geladen wurde, so zeigte dieser
nach 2 — 3stündigem Verweilen in der mit
Emanation gesättigten Luft die szintillierende
Phosphoreszenz in deutlichster Weise. Aber
schon der in den Kühlbassins ausfallende
Schlamm steht an Aktivität hinter diesem ersten
Produkte zurück, der in den Leitungsröhren
sich absetzende Sinter und der in sandartiger
BeschafTenheit sich bei Zutritt von Luft nieder-
schlagende kohlensaure Kalk sind fast frei von
radioaktiver Masse. Schlamm aus einer fast
normal temperierten Quelle (der sogenannten
Büttenquelle), die in der Nachbarschaft der Ther-
men entspringt, war schwach aktiv, ebensowenig
(vgl. Tabelle II) zeigte sich irgendeine ab-
norme Aktivität an der Erde über dem Ur-
sprünge der heissen Quellen wie an den Ge-
steinen der Umgebung und deren Verwitterungs-
produkten. Lä.sst man eine grössere Menge
Badener Schlammes 24 Stunden unter der Glocke
des Apparats, so fiillt sich diese so mit Emana-
tion an, dass das Elektroskop fast momentan
entladen wird.
Diese unausgesetzte reiche Entwicklung von
Emanation aus dem Schlamme fuhrt notwendig
dazu, dass auch das Thermal wass er selbst mit
solcher durchsetzt ist, wie es Herr Himstedt
schon früher an den Badener Quellen nachge-
wiesen hat.') Auch Herr Kahlbaum hatte
einer freundlichen Mitteilung zufolge schon vor
Beginn der Untersuchungen Geitels nach einer
neuen, noch nicht veröffentlichten Methode
positive Anzeichen von Radioaktivität in dem
Thermalwasser und den von den Thermen im
Quellschacht entwickelten Dämpfen gefunden.
Leider ist die Menge des zur Zeit vor-
handenen aktivsten Schlammes so gering, dass
an eine erfolgreiche chemische Behandlung nicht
gedacht werden kann, bevor nicht eine grössere
Quantität angesammelt ist. Eine Analyse von
Bunsen zeigt keinen verdächtigen Bestandteil,
die Hauptmasse ist Calciumcarbonat, auch be-
trächtliche Mengen organischer Substanz, von
einer in dem heissen Wasser lebenden Alge
herrührend, sind darin enthalten. Uran oder
Thor werden von Bunsen nicht aufgefiihrt,
doch wäre zu prüfen, ob sie nicht in Spuren
vertreten sind.
Merkwürdigerweise hat die Kurve des
Abfalls der induzierten Aktivität ftir den
Badener Schlamm eine andere Gestalt als die
für Radium oder Thorium gültige. Die Abnahme
der Radioaktivität ist wesentlich langsamer
als für Radium, und schneller als für Thorium,
auch das für Thorium charakteristische An-
steigen nach kurzer Expositionszeit konnte
i) F. Himstedt, Ber. der Naturf.-Ges. in Freiburg i. B.
14, 181 und diese Zeitschrift 6, 210, 1904.
nicht erhalten werden. Ob ein Gemisch der
bekannten aktiven Stoffe vorliegt, oder ob ein
noch unbekanntes Element dieser Art darin
vermutet werden muss, kann erst auf Grund
von Untersuchungen an reicherem Materiale
festgestellt werden. Die letztere Annahme
möchten wir durchaus nicht fiir unwahrschein-
lich halten.
Die Proben aus Bad Nauheim sind uns
freundlicherweise von Herrn Professor Dr.
Schott daselbst zugesandt. Während des
Druckes dieser Mitteilung erhielten wir eine
zweite Sendung von Proben aus Nauheim, unter
der sich ein Sediment (aus dem Kurbrunnen'i
befand, dessen Aktivität (1400) der des Schlam-
mes aus dem Badener Hauptstollen nahe kommt.
Die Methode, bei der Untersuchung von
Quellwässern auf Radioaktivität in erster Linie
die Sedimente zu prüfen, ist gegenüber dem
Nachweis von Emanation in dem Wasser inso-
fern von Vorteil, als die Sedimente ihre Wirk-
samkeit ftir absehbare Zeit beibehalten, also
nicht unmittelbar nach ihrer Entnahme unter
sucht zu werden brauchen und beliebig versandt
werden können. Findet man, dass sie Emana-
tion entwickeln, so muss diese auch in dem
Wasser enthalten sein, dem sie entnommen
sind. Es scheint, dass radioaktive Stoffe in
den Thermalquellen sehr verbreitet sind.')
Zum Schluss möchten wir unsere filjhere
Mitteilung über die aus dem Fangoschlamme
auf chemischem Wege gewonnenen radioaktiven
Produkte durch die inzwischen neu gemachten
Erfahrungen vervollständigen. Wir hatten ge-
zeigt, dass die salzsaure Lösung des Roh-
materials nach Abfiltrieren des Rückstandes
beim Fällen mit Chlorbaryum einen aktiven
Niederschlag von Baryumsulfat giebt und dass
durch Elektrolyse aus ihr auf der Kathode
aktive Schichten gewonnen werden können.
In der Zwischenzeit hat sich nun feststellen
lassen, dass die Barytniederschläge mit der Zeit
an Aktivität verlieren, in icx) Tagen ergab sich
ein Zurückgehen auf etwa ^/s der anfänglichen
Wirksamkeit. Dabei geben diese Präparate
reichlich Emanation aus, die von ihnen aus-
gehenden Strahlen sind der Hauptsache nach
— vielleicht ausschliesslich — a-Strahlen, eine
photographische Wirkung durch Aluminium hat
sich nämlich nicht erzielen lassen.
Dagegen haben die durch Elektrolyse auf
Platinblechen niedergeschlagenen Schichten
im Laufe der Zeit so wenig an Aktivität ver
loren, dass es überhaupt zweifelhaft ist, ob ein
Verlust stattgeftinden hat. Sie geben keine
Emanation aus und wirken photographiscfa
i) Vgl. ausser den Untersuchungen Hirn st edts auch dir
von Strutt an den Quellen von Bath und die letzte Ver-
öHentlichung von P. Curi« und A. Laborde C. R. 138,
1150, 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
325
durch Schichten von Aluminiumfolie und schwar-
zem Papier hindurch. Allerdings ist die Expo-
sitionszeit, entsprechend der geringen Aktivität,
ziemlich lang zu wählen. Bei einem Versuche,
der ein kräftiges Bild einer Schablone aus dickem
Stanniol gab, betrug sie 3 Wochen.. Da die
Platte aber durch 2 Lagen schwarzen Papiers
und durch Aluminiumfolie geschützt war, ist an
einen andern Ursprung des Bildes, als durch
Becquerelstrahlen nicht zu denken, zumal das
zu dem Versuche verwandte Kathodenblech sich
in dem beschriebenen Apparat als kräftig strah-
lend erwies, es bewirkte in der Stunde einen
Potentialabfall von circa 1 300 Volt.
Wolfenbüttel, im Mai 1904.
(Eingegangen i6. M&i 1904.)
Über die Ursache des normalen atmosphä-
rischen Potentialgefälles und der negativen
Erdladung.
Bemerkungen zu Prof Eberts Theorie.
Von George C. Simpson.
I. Von allen in letzter Zeit aufgestellten
Theorien zur Erklärung des permanenten elek-
trischen Feldes in den unteren Bereichen der
Erdatmosphäre ist die wichtigste sicherlich die
von Prof Ebert, nach der die Erscheinungen auf
die Rechnung von lonenabsorption aus der freien
stark ionisierten Luft des Erdbodens während
ihres Durchganges durch den Boden nach der
Atmosphäre ')gesetztwerden. Aufden ersten Blick
sieht diese Theorie recht vielversprechend aus ;
es bestehen jedoch noch manche Schwierig-
keiten, mit denen die Theorie in ihrer gegen-
wärtigen Form anscheinend nicht fertig werden
kann. Es soll nun hier ein Versuch gemacht
werden, die wichtigsten von diesen Schwierig-
keiten zu erörtern.
2. Der Theorie zuliebe wollen wir annehmen,
dass der Erdboden auf der ganzen Erde mit
radioaktiver Emanation durchsetzt sei, so dass
die in seinen Poren enthaltene Luft stark ioni-
siert ist. Wenn der barometrische Druck ver-
ringert wird, so strömt diese Luft aus, und Prof.
Ebert nimmt an, dass sie hierbei mit mehr
positiven als negativen Ionen heraustritt, eine
Annahme, die er auf die bekannten Versuche
von Zeleny u. a. gründet. Diese Versuche
haben sicherlich bewiesen, dass beim Durch-
gange von ionisierter Luft durch Kapillarröhren
die Luft unter gewissenBedingungen positiv
geladen austritt ; diese Bedingungen sind jedoch
begrenzt und nicht leicht zu verwirklichen. Die
beiden Hauptbedingungen sind: i. Die Luft
■nuss von einer Stelle verhältnismässig hoher
1} Diese Zeitschr. 6, 13$, I904-
nach einer Stelle verhältnismässig schwacher
Ionisierung durch enge Kanäle hindurchtreten,
und 2. die Zeit, welche der Durchgang bean-
sprucht, darf nicht zur Entfernung aller Ionen
ausreichen. (Zeleny, diese Zeitschr. 4, 667,
1903; Simpson, Phil. Mag. (6), 6, 589, 1903.)
Im Erdboden ist keine von diesen Bedingungen
erfüllt, da in erster Reihe Prof Ebert selbst
gezeigt hat'), dass Bodenluft nur in grossen
unterirdischen Höhlen ionisiert ist, und da weiter-
hin selbst dann, wenn die Luft ionisiert wäre,
die. Durchgangsgeschwindigkeit der Luft durch
die Kapillarkanäle des Bodens infolge fallenden
Barometers so gering ist, dass alle positiven
und negativen Ionen absorbiert und die Luft in
elektrisch neutralem Zustande heraustreten würde.
Wir sehen also, dass die Ergebnisse der Zeleny-
schen Versuche sich auf Bodenluft nicht an-
wenden lassen.
3. Die beiden interessanten Versuche, mit
denen Prof Ebert seine Theorie experimentell
zu beweisen sucht, entsprechen eigentlich nicht
dem natürlichen Vorgang. Bei dem ersten Ver-
suche, bei dem Bodenluft durch die Kapillar-
kanäle hindurch geschickt wurde, welche durch
ein Nadelbündel im Inneren einer Röhre ge-
bildet waren, würde keine Ladung erfolgt sein,
wenn man die Luft nicht zuerst eine Reihe von
I Stunden lang in einem grossen Gefäss hätte
I stehen lassen, bevor man sie durch die Ver-
suchsröhre gehen Hess. Da dieses Abstehen
der Luft in einem grossen Räume im Erdboden
I kein Seitenstück besitzt (die Luft geht ja direkt
von dem Boden in die Atmosphäre), so giebt
der Versuch die natürlichen Bedingungen nicht
wieder und ist daher von ernsthaften Einwürfen
nicht frei.
Der zweite Versuch entspricht den natür-
lichen Bedingungen sogar noch weniger, da wir
hier erstens einen Behälter mit stark ionisiertem
Gase und zweitens eine poröse Schicht von nur
2,5 mm Dicke haben und da drittens eine
schnelle Verminderung des Druckes um 100 mm
mit entsprechender schneller Luftströmung durch
die Kapillarkanäle stattfindet. Keine von diesen
drei Bedingungen tritt in der Natur auf, und
die Einwände gegen diesen Versuch sind die-
selben wie gegen die allgemeine Theorie, da
bei dem Versuch stark ionisierte Luft in die
Kapillarkanäle tritt, und in geringerer Zeit als
zur Entfernung ihrer gesamten Ionen erforder-
lich ist, wieder austritt, während in der Natur
die Luft lange genug mit dem Boden in Be-
rührung ist, um vollständig ihre Ionisierung zu
verlieren. Der anscheinende Erfolg des Ver-
suches ist ausschliesslich die Folge der Dimen-
sionen des Apparates. Wenn der Versuch in
einem porösen Cylinder mit 2 cm dicken Wän-
l) Ebert' u. Ewers, diese Zeitschr. 4, 162, 1902.
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326
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
den wiederholt und die Druckverminderung eine
Stunde lang andauern würde, so ist es mehr als
zweifelhaft, ob dann eine Ladung stattfinden
würde, und selbst dann wären die Bedingungen
von den natürlichen weit entfernt.
4. Da noch gewichtigere Einwände zu machen
sind, so wollen wir des Beweises halber an-
nehmen, dass die Luft, welche aus dem Boden
ausströmt, einen Überschuss von positiven Ionen
enthält, und die Frage aufwerfen, ob dieser
Überschuss zur Aufrechterhaltung des normalen
Potentialfalles an der Oberfläche ausreichen
würde. An einem normalen Tage kann man an-
nehmen, dass der Potentialgradient 100 Volt
pro Meter beträgt und sich bis zu einer grös-
seren Höhe als 1000 m erstreckt. Dieser letzte
Umstand bedeutet, dass ein Überschuss von
positiver Elektrizität noch mehr als 1000 m
über der Erdoberfläche vorhanden ist. Dieser
Überschuss kann nach der Prof. Ebertschen
neuen Theorie nur durch einen ansteigenden
Luftstrom von der Erdoberfläche dahin getragen
worden sein. Da nun ein positives atmosphä-
risches Ion in einem Felde von i Volt/cm sich in
der Feldrichtung mit einer Geschwindigkeit be-
wegt, die zwischen i und 2 cm pro Sekunde
variiert (H. Gerdien, Messungen der elek-
trischen Leitfähigkeit der freien Atmosphäre bei
4 Ballonfahrten. — Nachrichten der Kgl. Ge-
sellschaft der Wissenschaften zu Göttingen,
math.-physik. Klasse, Heft 6, 1903), so würde
ein senkrechter Luftstrom von wenigstens
I cm/sec zur Erhaltung des normalen Potential-
gefälles c^uch dann noch erforderlich sein, wenn
dieses einmal erregt worden wäre. Dies ist nun
eine Vertikalgeschwindigkeit, die nur über einem
so kleinen Bereiche der Erdoberfläche besteht,
' dass wir mit Sicherheit behaupten können, dass
falls ein Überschuss von positiven Ionen direkt
oberhalb der Erdoberfläche gegeben ist, das
normale Feld sich nicht erregen und erhalten
Hesse.
5. Um noch weiter zu gehen, wollen wir zu-
geben, dass die Prof. Ebertsche Theorie das
normale Feld über Land erklären kann; dann
begegnen wir jedoch der Schwierigkeit, die das
Feld über dem Ozean bietet. An der Wasser-
fläche kann keine Abtrennung von Ionen statt-
finden, welche der an der Oberfläche losen
Bodens entspräche, und da auf diese Weise
über dem Ozean die Quelle freier Elektrizität
fehlt, kann dort kein Potentialgefälle erzeugt
werden. Man könnte nun die Erklärung vor-
bringen, dass die an der Landoberfläche frei ge-
machte negative Elektrizität sich über die ganze
Erde zerstreue; diese Erklärung berücksichtigt
jedoch nicht den Umstand, dass zur Erzeugung
des elektrischen Erdfeldes zweierlei nötig ist,
nämlich einmal eine negative Ladung an der
Oberfläche und ferner eine entsprechende po.si-
tive Ladung in der Luft; die eine ohne die
andere ist zur Erzeugung eines Feldes nicht im-
stande. Mitten auf dem Ozean, wo keine posi-
tive Elektrizität freiwird, kann kein elektrisches
Feld bestehen.
6. Es dürfte recht interessant sein, abzu-
warten, ob obige Einwände gegen die wichtige
neue Theorie wirklich oder nur scheinbar sind,
da es wünschenswert wäre, eine befriedigende
Theorie zur Erklärung der seit langer Zeit aus-
stehenden Frage der atmosphärischen Elektri-
zität aufgestellt und in allen Einzelheiten ent-
wickelt zu sehen.
Karasjoh, 9. März 1904.
(Aus dem Englischen fibersetzt voif A. GradeDwitz.j
(Eingegangen 24. März 1904.1
Über eine automatisch wirkende Vorrichtung
zur Erweiterung des Messgebietes der Regi-
strier-Elektrometer. — Nebst einer Bemerkung
über die automatische Aufzeichnung der luft-
elektrischen Zerstreuung.
Von A. Sprung.
Seit Anfang dieses Jahres ist am Potsdamer
Observatorium ein Benndorfscher Registrier-
apparat ') fürdie Aufeeichnungder luftelektrischen
Potentialdifferenz aufgestellt. Da wir also gerade
Winter hatten, so ergab sich auch schon bei
massigen Störungen des ruhigen und trockenen
Wetters sehr bald die Schwierigkeit des Hinaus-
laufens der Schreib-Feder aus dem zu Gebote
stehenden Messgebiet. Im ersten Augenblick
kam deshalb in Erwägung, noch einen zweiten,
unempfindlicheren Apparat zu beschaffen. Als-
bald erinnerte ich mich dann aber des Prinzips
einer mechanischen Konstruktion, welche ich
unlängst hatte ausführen lassen, um bei einem
Anemometer ftir momentane Geschwindigkeit
eine automatische Umschaltung auf genau halb
so grosse Empfindlichkeit zu bewirken, sobald
die Geschwindigkeit des Windes eine gewisse
obere Grenze (ungefähr 20 m p. Sek.) erreicht.
Bei einem Quadranten-Elektrometer lagen
nun zweierlei Möglichkeiten vor, um zu einer
ähnlichen Konstruktion zu gelangen: i. eine
Verstellung am oberen Teile der Bifilar-Auf-
hängung, indem — bei unveränderlichem Ab-
stand unten — die Empfindlichkeit^) dem oberen
Abstand der Bifilar-Äufhängung annäherungs-
1) H. Benndorf, Beiträge zur Kenntnis der atmosphäri-
schen KlektrizitSt. X. Ober ein mechanisch registrieiendcs
Elektrometer fiir luftelektrische Messungen. Wiener Sit;bcr.
math.-naturwiss. Cl. CXI. Abt. IIa. April 1902.
2) Unter „Empfindlichkeit" wird verstanden: , „, d. h.
der Ausschlag des Schreibstiftes fBr die Einheit der Spaonuni.'v
iinderung; also (etwa bis auf einen konstanten Faktor) das
Inverse des Ergebnisses einer Skalenwertbesdmmnng.
Genaueres über die Abhängigkeit der Empfindlichkeit von
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
327
weise umgekehrt proportional ist (am meisten bei
ifrossem Betrage dieses Abstandes); — 2. eine
Veränderung der Anzahl der Kalomel Elemente,
welche zum „Betriebe" des Quadranten-Elektro-
meters dienen. Je weniger Elemente man an-
wendetj desto unempfindlicher wird das Instru-
ment, und zwar ist hier nach der Theorie des
Instrumentes eine vollkommene Proportionalität
vorhanden. Denn nach S. 507 der angeführten
Abhandlung wird für entgegengesetzt gleiche
Ladung der Quadrantenpaare der Ausschlag a
des Schreibstiftes:
a = - * - " — -•'.
24 <-! +3.3
worin L die Länge der Schreibfeder, C^ eine dem
Apparat eigentümliche Konstante, ^j den oberen
Abstand der Bifilaraufbängung (in cm), F4 das
Potential der Quadrantenpaare, V^ das zu regi-
strierende Potential der „Nadel" bedeutet.
Natürlich ist eine Proportionalität zwischen der
Empfindlichkeit des Apparates und der Anzahl
der angewandten Elemente nur insofern vor-
handen, als man berechtigt ist, die letzteren als
gleich zu betrachten.
Von den angedeuteten zwei Möglichkeiten
wurde — schon der Einfachheit der Konstruktion
wegen — die letztere gewählt.
Für gewöhnlich arbeitet also das Quadranten-
Elektrometer mit 100 Kalomel-Elementen. So-
bald nun aber das schreibende oder druckende
Ende der „Nadel" nach links oder nach rechts
an die Grenze des Papierstreifens gelangt, ent-
steht ein elektrischer Kontakt, welcher einen
Quecksilber-Umschalter derartig umlegt, dass
nun nichtmehr 100, sondern nur noch 20 Elemente
thätigsind. Infolgedessen zieht sich die „Schreib-
feder" sofort vom Rande des Papierstreifens
zurück und schreibt nunmehr nur noch in einem
Fünftel des vorherigen Massstabes weiter.
Bei der Grösse dieses Sprunges ist es so
gut wie unmöglich, ihn in der Aufzeichnung zu
übersehen; auch erkennt der hinzutretende
„Beobachter" aus der Schalterstellung sofort,
dass eine automatische Umstaltung erfolgt ist.
Es steht ihm nun frei, — was mit einem Griffe
geschehen ist — den Apparat wieder auf
„Empfindlich" zu stellen — worüber in einem
bereitliegenden Buche, mit einem Blick auf die
l'hr, eine Notiz ausgeführt wird.
Nichtsdestoweniger ist im Interesse einer
leichteren Deutung der Aufeeichnungen und zur
Erhaltung thunlichster Klarheit und Übersicht-
lichkeit der Kurven dafür Sorge getragen worden,
dass das Zurückschalten auf „Empfindlich" nicht
w häufig erfolge, nämlich zwei- oder dreimal
am Tage.
dem oberen Abstand *i der BifUarauf hängung ergiebt sich aus
»er alsbald mitzuteilenden Formel ; doch sind die Zahlenwerte
A N'emier nicht etwa allgemeine Konstanten, sondern hängen
»OB der Ton Benndorf gewählten Sonderfoim ab.
In der gewöhnlichen Verfassung der grösseren
Empfindlichkeit des Apparates (ich will ihn kurz
den primären Zustand nennen) entspricht
gegenwärtig i inm Bewegung des Schreibstiftes
ungefähr einer Änderung der Potentialdifferenz
von IS Volt. Da sich die Null-Lage ungefähr
in der Mitte des Papierstreifens befindet, und
infolgedessen nach jeder Seite nahezu 5 cm zur
Verfügung stehen, so erfolgt die automatische
Umschaltung, sobald die luftelektrische (positive
oder negative) Potentialdifferenz bis auf unge-
fähr 700 Volt pro Meter angewachsen ist. —
In dem hierdurch hervorgerufenen sekundären
Zustande vermag somit der Apparat nach jeder
Seite hin ungefähr 3500 Volt zu verzeichnen —
was für die gewitterfreie Zeit des Jahres ja
einigermassen ausreichen dürfte.') Immerhin
soll erwähnt werden, dass trotzdem in einigen
wenigen Fällen auch noch nach der Umschal-
tung einzelne Stücke der Kurve verloren
gegangen sind. Der Apparat sollte also im
sekundären Zustande doch noch etwas unempfind-
licher sein, besonders wenn man in Aussicht
nimmt, ihn auch noch bei den Gewtttererschei-
nungen des Sommers zu verwenden, wenn auch
vielleicht nicht geradezu bei einem Nahgewitter.
Es scheint ja nun nichts im Wege zu sein,
die Zahl der kleinen Elemente noch mehr zu
verringern, also z. B. 10 Stück (anstatt 20) zu
verwenden. Denn nach den bisherigen Er-
fahrungen ist die Sicherheit der Einstellung der
Nadel bei wenig Elementen ebensogut wie bei
vielen ; namentlich erscheint die Lage der Null-
Linie ganz unverändert.
Es liegt aber auch noch die folgende Mög-
lichkeit vor. Gegenwärtig ist der obere Abstand
der Bifilar- Fäden seinem Maximum von etwa
10 mm nahe, so dass man leicht z. B. eine
ungefähre Halbierung desselben eintreten lassen
kann. Das aber macht den Apparat in seinem
primären Zustande empfindlicher. Wenn einem
daran aber nichts gelegen ist, kann man die
ursprüngliche Empfindlichkeit wieder dadurch
herstellen, dass man die Anzahl der Elemente
verdoppelt, d. h. 200 (anstatt 100) in Anwendung
bringt. Alsdann erscheint es ganz unbedenklich,
im sekundären Zustande ','10 der Elemente
(anstatt ','5) zu benutzen, weil es sich dabei
immer noch um 20 Stück handelt, von denen
man ja nun schon weiss, däss der Apparat ganz
gut damit arbeitet.
Sollten aber in Zukunft auch mit lo Elementen
noch ganz gute Ergebnisse erzielt werden, so
1} Obige Zahlenangaben sollen demnächst noch durch
unmittelbare Messung zu koBtroUiereD versucht werden. Auch
liegt ihnen noch die bis jetzt nur in nicht ganz ausreichen-
der Weise bestätigte Annahme zu Grunde, dass im freien Felde
die Potentialverteilung in der Vertikalen ungeföhr tibereinstimmt
mit der Verteilung in der Horizontalen vor den Fenstern der
betreffenden Stelle des Beobachtungsturmes.
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328
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
läge bei 200 Elementen im primären Zustande
sogar die Möglichkeit vor, durch die automa-
tische Umschaltung die Empfindlichkeit auf '/20
zu reduzieren; es würde alsdann nach jeder
Seite ungefähr ein Gebiet von 14000 Volt zur
Verfügung stehen.')
Ausgeführt wurde der in Rede stehende, im
Grunde ja ziemlich einfache Apparat in der
kleinen Werkstatt des Observatoriums. Wesent-
liche Verdienste um diese praktische Verwirk-
lichung des Prinzips hat sich Herr Prof. Lüde-
ling erworben, von dem die gegenwärtig im
Gebrauch befindliche Form hauptsächlich her-
rührt.
Im wesentlichen besteht die Konstruktion
aus einem ad hoc mit grösster Sorgfalt her-
gestellten Quecksilber-Umschalter, welcher bei
Eintritt der Kontakte sich vermöge seines
eigenen Gewichtes umlegt, wozu nur ein einziges
kleines Leclanche-Element erforderlich ist.
Die 6 gläsernen Quecksilbertöpfchen sind
gegen die gut lackierte Holzunterlage noch
vermöge einer etwa '/^ cm dicken Paraffin-
schicht isoliert. Die elektrischen Zuleitungen
sind derartig angelegt, dass sowohl bei viel als
wenig Elementen die Mitte der Batterie mit der
Erde verbunden ist.
In besonderer Weise sind die Kontakte her-
gestellt. Weil nämlich der seitliche Druck,
welchen die Nadel auszuüben vermag, nur sehr
unbedeutend ist, so hat man auf die Verwendung
desselben ganz verzichtet. Dafiir wurde indirekt
der Druck benutzt, welchen die herabfallende
Registrierbrücke ausübt Diese drückt das
Zeigerende kräftig nach unten, und fuhrt die
Berührung von 2 dünnen Kontaktblechen herbei,
sobald sich der Zeiger über den letzteren be-
findet.
Die Sicherheit der Funktion scheint eine
absolute zu sein, denn in 4 Wochen ist die
Vorrichtung wohl 2omal in Wirksamkeit getreten
und hat dabei niemals versagt.
Beiläufig mögen über die ganze Anlage noch
einige wenige Angaben gemacht werden. Seit
l) Es handelt sich hiei nicht um bestimmte Vorschläge,
sondern nur um Möglichkeiten, die vielleicht versucht zu werden
verdienen. — Man darf ja nicht vergessen, dass bei der
geringeren Empfindlichkeit die Angaben ungenauer werden.
Aber im allgemeinen wird man doch wohl viel lieber mit
einer nur wenig ausdrucksvollen Darstellung fttrlieb nehmen,
als die Kurve ganz verlieren.
Nachträglicher Zusatz (vom Mai 1904): Injfolge einer
erst später erkannten technischen Unvollkommen-
heit des Quadranten-Elektrometers beschränke ich
mich fürs erste darauf, bei der automatischen Um-
schaltung eine Reduktion der Empfindlichkeit auf
i/a eintreten zu lassen, indem 34 (anstatt 20^ Ele-
mente angewandt werden. — Für massig gestörtes Wetter
ist aber auch hiermit schon viel erreicht.
Einiges Genauere hierüber wird voraussichtlich in der
Meteorol. Zeitschr, 1904 in dem Berichte über die 10. allge-
meine Versammlung der deutschen Meteorologischen Gesell-
schaft mitgeteilt werden.
4 Jahren ist das Reservoir des Wasserkollektors
nicht mehr starr aufgestellt, sondern auf eine schlit-
tenartige Vorrichtung gesetzt, derart, dass das
Ausflussrohr ungefähr in der Richtung seiner
Erstreckung verschoben werden kann. Infolge-
dessen ist auch der Abstand der AusflussöfTnung
vom Fenster innerhalb der Grenzen von Vi bis
1V2 m variabel.
Auch diese Einrichtung verfolgt den Zweck,
die Empfindlichkeit des Apparates den Jeweiligen
Bedürfnissen bis zu einem gewissen Grade an-
passen zu können. Was die Reduktion auf
gleichen Abstand (i m) anbetrifft, so wurde von
vornherein nur eine näherungs weise Proportiona-
lität erwartet; mehr aber scheint die Erfahrung
auch in der That nicht zu ergeben. ') Für eine
rohe Reduktion genügt es aber, die Empfind-
lichkeit umgekehrt proportional dem Abstand
der AusflussöfTnung vom Fenster anzunehmen.
Seit der oben besprochenen Aufstellung des
B e n n d 0 r f sehen Registrierapparates wird
meistens der normale Abstand von i m unmit-
telbar verwendet, obgleich die Möglichkeit der
Verschiebung beibehalten worden ist — was
dann und wann immerhin von Bedeutung werden
kann. Im Sommer z.B. könnte man vielldcht
bei andauernd gutem Wetter mit i V2 m Abstand
arbeiten,, bei Böen- Wetter und Gewittern mit
V2 m Abstand.
Aus dem Vorstehenden wird man ersehen,
dass der bis dahin verwendete Wasserkollektor
auch bei der Einführung des Registrierapparates
beibehalten worden ist. Radioaktive Substanzen
sind (besonders nach der üblen Erfahrung, über
welche mein Kollege Lüdeling auf S. 358 der
Münchener „Denkschrift" berichtet hat) aufs
sorgfältigste vermieden, weil in der unmittel-
baren Nachbarschaft des die Potentialdifferenz
aufzeichnenden Apparates auch Beobachtungen
über luftelektrische Zerstreuung und lonen-
messung angestellt werden, deren Umfang noch
erweitert werden soll.
Anhang.
Zur automatischen Registrierung der
luftelektrischen Zerstreuung konzipierte ich
im Dezember 1903 das folgende Verfahren:
Der Zerstreuungskörper eines Ebertschen
Aspirationsapparates wird mit der Nadel eines
Quadranten-Elektrometers verbunden. Diese
„Nadel" trägt als Zeiger einen isolierten Platin-
draht, mit dessen Hilfe ein elektrischer Strom
geschlossen und dazu benutzt werden kann, den
Zerstreuungskörper nach einem gewissen Ver-
luste neu zu laden. Letzteres kann beispiels-
weise mit Hilfe einer, nicht zu kräftigen
IJ Genauere Bestimmungen werden sich gerade bei Ao-
Wendung des Registrierapparates verhältnismässig leicht »us-
führen lassen.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
329
Zamboni sehen Trockensäule geschehen, indem
man dieselbe mehr oder weniger schnell an den
Zerstreuungskörper heranschiebt, oder auf andere
indirekte Weise mit demselben in Berührung
bringt. Es wird dann vielleicht mit Hilfe eines
anderen ähnlichen Platindrahtes ') möglich sein,
dafür Sorge zu tragen, dass die Ladung auch
eine gewisse obere Grenze nicht überschreitet.
Hierdurch wäre also die Ladung zwischen
zwei in zweckmässiger Weise zu wählende
Grenzen eingeschlossen. Die Zeit, in welcher
das betreffende konstante Intervall durchlaufen
AvJrd, ist natürlich um so grösser, je geringer
die betreffende Luft elektrisch zerstreuend wirkt;
oder bei Anwendung des Ebert sehen Apparates
fast unmittelbar: je geringer die Anzahl der Ionen
in der Volumeneinheit ist.
Die Zeiten der Neuladung des Zerstreuungs-
körpers — sie mögen durchschnittlich etwa eine
viertel oder halbe Stunde voneinander abstehen
— können vermöge irgendeines Chronographen
leicht automatisch aufgezeichnet werden.
Für positive und negative Zerstreuung könnte
man wohl 2 getrennte Apparate verwenden,
wenn dieselben genügend gut miteinander ver-
glichen werden. —
Auf diese Weise würde sich wenigstens in
groben Zügen der tägliche Gang des Elementes:
„luftelektrische Zerstreuung" registrieren lassen.
Aber sogar die Möglichkeit einer kontinuier-
lichen Registrierung würde hier vorliegen, wenn
man es fertig brächte, den elektrischen Strom
beim Aufladen des Zerstreuungskörpers sich
selbst aufzeichnen zu lassen.
Bald nach Auffindung dieses Verfahrens er-
fuhr ich dann aber, dass wenigstens das Prinzip
desselben nicht neu war ; denn es stimmt überein
mit demjenigen eines Apparates von Kann in
Leoben. ^) Bei diesem Instrumente werden alle mit
einem Elster-Geitelschen Zerstreuungsappa-
rate auszuführenden Manipulationen in getreuer
Weise automatisch durchgeführt.
Es existiert also in der That schon eine
Lösung der vorliegenden Aufgabe, welche mir
— wie schon erwähnt — zunächst entgangen
war. Trotzdem glaubte ich, meinen Plan vom
Ende vorigen Jahres hier ganz unverändert kurz
mitteilen zu sollen, weil derselbe in mancher
1) Sollten die 2 Platin-Kontakte das Quadranten-Elektro-
meter zu sehr stören, so könnte man vielleicht einen Licht-
zeiger verwenden, welcher auf eine cylindrische Selenzelle
fallt ; ein durch letztere hindurchgesandter Strom wird dann
durch den Lichtstrahl verstärkt werden, so dass ein eingeschal-
tetes Relais einen genOgend kräftigen Arbeitsstrom zur Er-
zieluog der beabsichtigten Wirkungen hervorruft.
& lassen sich übrigens hiernir leicht auch noch andere
Methoden ersinnen.
2) Leop. Kann, Selbstregistrierender Apparat zur Mes-
sung der Elektrizitätszerstrenung in der Luft. Diese Zeitschr.
2, 621, 1901.
Beziehung doch noch weiter geht, als die
Kannsche Methode.
Potsdam, im März 1904.
(Eingegangen tS. März 1904.)
Über die chemische Wirkung der Kathoden-
strahlen.
Von Emil Böse.
In den letzten zwei Jahren habe ich ein-
gehend einen möglichst einfachen Fall der
chemischen Wirkung der Kathodenstrahlen der
Untersuchung unterzogen mit der speziellen
Absicht, zu prüfen, ob die durch die Strahlen
bewirkte chemische Umsetzung nach Faradays
Gesetz als rein elektrochemische Wirkung er-
folge oder nicht. Es wurde in einer geeigneten
Versuchsanordnung, welche das intensive Be-
strahlen einer grösseren Elektrolytoberfläche
(ca. 200qcm) ohne innere Elektroden im Vakuum
gestattete, heissgesättigte Ätzkalilösung lange
Zeit der Wirkung der Kathodenstrahlen aus-
gesetzt. Es fand Reduktion unter Bildung von
Wasserstoff statt. Die von dem Elektrolyten auf-
genommene Elektrizitätsmenge wurde mit Hilfe
eines Wasserstoffvoltameters unter vermindertem
Drucke gemessen. Die Ableitung dieser Elektri-
zitätsmenge geschah durch eine im Elektrolyten
befindliche, in den Boden des Versuchsgefässes
eingeschmolzene Platinelektrode oder, um jede
innere Elektrode zu vermeiden, mit Hilfe des
Warburgschen Kunstgriffes durch das Glas.
Der im Vakuum vorhandene Wasserdampf, in
welchem die Entladungen stattfanden, wurde
teilweise dissoziiert in Wasserstoff und Sauer-
stoff, so dass mittels der Quecksilberluftpumpe
stets ein Gemisch von Wasserstoff und Sauer-
stoff herausgepumpt wurde, in welchem ersteres
Gas im Überschuss vorhanden war. Durch
Explosion wurde nun das Knallgas entfernt und
der Wasserstoffüberschuss gelangte zur Messung.
Durch Hinzusetzen von überschüssigem Sauer-
stoff und nochmalige Explosion Hess sich die
Reinheit des erhsdtenen Wasserstoffes fest-
stellen.
Erfolgte nun die chemische Wirkung der
Kathodenstrahlen nach Faradays Gesetz, war
dieselbe also eine rein elektrochemische Wirkung,
I so musste ich aus dem Vakuum heraus ebenso-
i viel Wasserstoff erhalten, wie im Voltameter
entwickelt wurde. Auf eine erhebliche Genauig-
keit war natürlich keinenfalls zu hoffen, da bis-
weilen schon der qualitative Nachweis einer
chemischen Einwirkung der Kathodenstrahlen
mit Schwierigkeiten verbunden ist und die
Elektrizitätsmengen, welche in Frage kamen,
stets recht klein waren [um i Coulomb herum
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330
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
bei Versuchen von einer Dauer bis zu mehreren
Tagen]. Aber das Resultat aller Versuche fiel
ganz anders aus, als ich ursprünglich gedacht
hatte. Der im Vakuum entwickelte Wasser-
stoff betrug stets viele Male mehr als gleich-
zeitig im Voltameter erhalten wurde. Es wurde
das 10 — 30- und mehrfache an Wasserstoff aus
dem Vakuum erhalten gegenüber der voltame-
trischen Wasserstoffmenge. Dieses stets wieder-
kehrende Resultat zeigt deutlich, dass ausser
der elektrochemischen Wirkung nach Faradays
Gesetz, die ja wohl zweifellos vorhanden sein
wird, noch eine andere chemische Wirkung der
Kathodenstrahlen vorhanden sein muss. Dass
dieser zweite Effekt der kinetischen Energie
der Kathodenstrahlteilchen seinen Ursprung ver-
dankt, erscheint wohl von vornherein plausibel
und in der That zeigt die Rechnung, dass die
kinetische Energie eines Kathodenstrahles in
der That ausreicht, um einen sehr viele Male
grösseren chemischen Effekt hervorzubringen,
als der mitgefiihrten Elektrizitätsmenge ent-
spricht. Nehmen wir an, dass die von einem
Kathodenstrahl transportierte Elektrizitätsmenge
gerade i Coulomb betrage, so stellt dies eine
elektrochemische Wasserstoffabscheidung von
0,116 ccm Wasserstoff dar, die ein Gewicht
von 1,04 • io~* gr besitzen. Nehmen wir die
Masse der Kathodenstrahlteilchen zu V2000 der-
jenigen von Wasserstoffatomen an, so ergiebt
das für das Gewicht der vom Kathodenstrahl
transportierten Elektronen 0,52-10"*' gr. Für
die Geschwindigkeit des Kathodenstrahles wollen
wir den Wert 30000 km/sek ansetzen, also
3 • lo'm/sek, dann ergiebt sich die vom Strahl
transportierte kinetische Energie zu:
I 0,52 • io~^ . 9 • 10'* , ,
2-^.Tooo - kg'n = 239kgm.
Um diese Energiemenge umrechnen zu
können auf den maximal möglichen chemischen
Effekt, d. h. auf denjenigen chemischen Effekt,
welcher hervorgebracht werden könnte, wenn
alle Energie zur Dissoziierung von Wasser in
Wasserstoff und Sauerstoff verwendet werden
würde, nehmen wir an, dass diese Dissoziierung
nur auf dem Wege über die Wärme stattfinde,
dann können wir, es handelt sich ja immerhin
nur um einen Näherungswert, die Rechnung mit
Hilfe der Bildungswärme des Wassers ausführen.
Die oben berechnete Energiemenge würde als-
dann eine Wasserstoffmenge von
239 I
• - , gr Äquivalenten ergeben.
427 33.76 ^ ^ s
Dies entspricht einer Wasserstoffmenge von
186 ccm, also dem ca. 1600 fachen der elektro-
chemischen Wasserstoffmenge. Es zeigt sich
damit, dass die mechanische Energie der
Kathodenstrahlen befähigt ist, im günstigen
Falle ungeheuer viel grössere chemische
Wirkungen auszuüben, als es der mitgefiihrten
Elektrizitätsmenge entspricht. Nun wird prak-
tisch die Sache in weitaus den meisten Fällen
so liegen, dass der überwiegend grössere Teil
der kinetischen Energie der Kathodenstrahlen
einfach in Wärme umgesetzt wird. Die reich-
liche Knallgasentwickelung im Vakuum wird
aber jedenfalls schon ein Teil dieser dynamisch-
chemischen Wirkung der Kathodenstrahlen sein.
Ein weiterer Teil dieser Wirkung findet nun
innerhalb des Elektrolyten statt, und diesem
letzteren ist, wie aus meinen Versuchen hervor-
ging, jedenfalls der grosse Wasserstoifüberschuss
zu verdanken, welcher bei allen Versuchen er-
halten wurde und zwar übereinstimmend auch
nachdem die ganze Anordnung mehr als ein
halbes Jahr dauernd evakuiert gestanden hatte
und eine grosse Reihe von Versuchen ausge-
führt waren. Weshalb man aber von dieser
Dissoziationswirkung der Strahlen nur den
Wasserstoff zu sehen bekam und nicht den
gleichzeitig entstandenen Sauerstoff, das erklärt
sich einfach aus der grösseren Löslichkeit und
der sehr viel Icleineren Evasionsgeschwindigkeit
des Sauerstoffs, der dadurch zunächst zu einem
erheblich grösseren Teile im Elektrolyten zu-
rückgehalten wurde. Die G^enprobe auf diese
Auffassung, dass nämlich in der That der feh-
lende Sauerstoff im Elektrolyten steckte, Hess sich
ebenfalls erhalten und es wurde wiederholt be-
obachtet, dass bei längerem Warten nach einem
Versuch Sauerstoff im Vakuum frei wurde.
Einmal wurde nach längerem Versuch auch
spontan eine erhebliche Entwickelung von Sauer-
stoff beobachtet, was den Eindruck erweckte,
als ob eine Übersättigungserscheiuung ausgelöst
würde. Es zeigte alsdann schon die veränderte
Farbe der Entladungen, besonders aber die
Untersuchung des aus dem Vakuum aufge-
fangenen Gases, dass nachträglich Sauerstoff
entwickelt worden war. Wurde nun längere
Zeit ohne Entladungen wieder ausgepumpt und
der Apparat alsdann sich selbst überlassen, so
bewiesen die Erfahrungen von mehreren unfrei-
willigen Pausen, deren eine etwa 3 Monate
dauerte, dass sich das Vakuum im Apparat
durchaus auf der alten Höhe erhielt, dass also
der beobachtete Effekt der nachträglichen
Sauerstoffentwickelung nicht etwa irgendeiner
Undichtigkeit zuzuschreiben war.
Diese Resultate gestatten nun eine Ver-
mittelung zwischen den verschiedenen Auf-
fassungen über die Wirkung der Kathoden-
strahlen. Den Lesern dieser Zeitschrift ist die
Litteratur über diese Fragen genugsam bekannt,
auch findet sie sich mit grosser Vollständigkeit
in den Arbeiten von Eilhard Wiedemann
und G. C. Schmidt*) und von G. C.Schmidt^)
i) Wied. Ann. 64, 78, 1898.
2) Ana. d. Phys. 7, 321, 1902.
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 12.
331
zusammengestellt Fasst man die Resultate über
die chemische Wirkung der Kathodenstrahlen
zusammen, so liegt die Sache etwa folgender-
massen.
Einerseits ist völlig einwandsfrei der Nach-
weis erbracht, dass Kathodenstrahlen chemische
Wirkungen auszuüben imstande sind; nament-
lich ist G. C. Schmidt dieser Nachweis zu
danken. Andererseits werden in Fällen, wo
sichtbare Veränderungen der bestrahlten Präpa-
rate vorliegen, die chemischen Wirkungen ge-
leugnet und physikalische Umlagerungen etwa
in andere Modifikationen als Grund der Ver-
änderungen angesehen. Diese Ansicht ist zum
Beispiel von Abegg') ausgesprochen worden,
der bei den Alkalihaloiden die chemischen Ver-
änderungen nicht nachzuweisen vermochte und
zeigte, dass dieselben beliebig viele Male durch
Kathodenstrahlen selbst, wenn sie nur genügend
kräftige Hitzewirkung entfalten, rückgängig ge-
macht werden können. Zwischen diesen extremen
Anschauungen, welche sich bisher unvermittelt
gegenüberstehen, lässt sich nun meines Erachtens
nach dem Vorhergehenden vermitteln, die be-
stehende Kluft überbrücken. Diejenigen chemi-
schen Wirkungen, welche völlig einwandsfrei als
solche nachgewiesen sind, werden sehr wahr-
scheinlich bedingt sein durch die von den Strahlen
mitgefuhrte Elektrizitätsmenge. Die zweifellos
chemische Wirkung der Kathodenstrahlen ist
also eine elektrochemische Wirkung, eine Auf-
fassung, welche sich auch mit der von G.
C. Schmidt ausgesprochenen Ansicht ziemlich
deckt. Diejenigen Wirkungen aber, welche als
chemische nicht in jedem Falle nachgewiesen
werden, oder durch die Hitzewirkung der
Strahlen wieder rückgängig gemacht werden
können, wie die Färbungen der Alkalihaloide,
sind Dissoztationswirkungen der Strahlen. Es
ist dabei durchaus offen zu lassen, ob etwa das
durch Dissoziation des Chlornatriummoleküles
freigewordene Natriumatom als solchesvorhanden
bleibt, wie Elster und G e i t e 1 annehmen, oder ob
Subchloridbildung eintritt, wie von G. C.Schmidt
angenommen wird. Charakteristisch ist hierbei,
dass im Falle der Alkalichloride am freiesten
beweglich das Chlor ist und dass man also
Chlor im Gasraum erhalten kann, während in
dem von mir untersuchten Falle der Wasser-
stoff, also das positive Radikal, das für das Ent-
weichen begünstigtere ist und demgemäss die
grossen WasserstofTiiberschüsse erhalten werden.
Es wird also von den Dissoziationsprodukten,
die im Innern des Elektrolyten frei nebenein-
ander nach der gewaltsamen mechanischen
Trennung existieren, immer dasjenige im Über-
schuss in den Gasraum gelangen, welches am
leichtesten beweglich ist. Bleiben beide Radikale
i) Wied. Ann. 62, 425, 1897.
fast vollständig im Innern des Salzes erhalten,
so kann der überwiegend grösste Teil der Ein-
wirkung durch Erwärmen bis auf eine zur Wieder-
vereinigung ausreichendeTemperatur wieder rück-
gängig gemacht werden. Da dieser dynamisch-
chemische Effekt sehr viel grösser ist als der
elektrochemische, so konnte es hierdurch zu
Zweifeln an einer chemischen Wirkung über-
haupt kommen. Ich glaube, dass im wesent-
lichen die hier entwickelte Auffassung ausreichen
wird, die in der Litteratur über die chemischen
Wirkungen der Kathodenstrahlen vorhandenen
Widersprüche zu beseitigen und beiden Auf-
fassungen zu ihrem Rechte zu verhelfen.
Ganz analog wird es sich bei den chemischen
Wirkungen der Becquerelstrahlen') verhalten, bei
denen nur wegen der höheren lebendigen Kraft
der dynamische Effekt noch erheblich mehr
überwiegen wird. Die Glasfärbungen, welche mit
Becquerelstrahlen erhalten werden, sind meiner
Auffassung nach durchaus analog den Färbungen
der Alkalihaloide, die übrigens mit Becquerel-
strahlen ebenso wie mit Kathodenstrahlen er-
halten worden sind. Beim Glase tritt dann be-
kanntlich beim Erwärmen auf etwa 500 Grad
ebenfalls das Verschwinden der Erscheinung ein,
indem sich die getrennten Radikale und zwar
unter Lichterscheinung wieder miteinander ver-
einigen. Es handelt sich also hier um durch-
aus verwandte Erscheinungen und die für die
Kathodenstrahlen ausgesprochene Auffassung
gilt stets in analoger Weise auch für die Bec-
querelstrahlen.
Nun steht zu erwarten, dass, wenn man zu
immer langsameren Kathodenstrahlen übergeht,
die ja neuerdings ebenfalls erhalten worden
sind, die dynamisch-chemische Wirkung immer
mehr in den Hintergrund treten wird, und dass
man dann eine rein elektrochemische Wirkung
der Strahlen wird beobachten können. Mög-
licherweise eignen sich auch noch andere Ent-
ladungsformen in Gasen zum Studium der elek-
trochemischen Wirkungen der Elektronen und
man kann dann zur Ausarbeitung einer Elektro-
chemie ohne metallische Elektroden übergehen.
Für die Elektrochemie selbst dürfte dann allein
schon der Nachweis interessant sein, dass eine
unangreifbare Kathode im Grunde nicht anders
wirkt, wie als eine Quelle negativer Elektronen,
dass sie also in gewisser Hinsicht ersetzt werden
kann durch eine freie Elektrolytoberfläche, der
wir auf irgendeine beliebige andere Weise
negative Elektronen zufuhren.
l) Vgl. K. Schaum, Ztschr. f. wiss. Photographie etc.
2, 48, 1904.
(Eingegangen 20. Mai 1904.)
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332
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
Lamellare Doppelbrechung.
Von Otto Wiener.
Der kürzlich in dieser Zeitschrift erschienene
Aufsatz von Braun „Herstellung doppelt-
brechender Körper aus isotropenBestandteilen" ')
veranlasst mich, über eine Arbeit hier Mitteilung
zu machen, über welche ich vor etwa i '/* Jahren
unter dem Titel ,,Zur Theorie des optischen
Verhaltens von Mischkörpern mit geschichtetem
Bau" in der Kgl. Sächsischen Gesellschaft der
Wissenschaften vorgetragen habe^, die aber aus
verschiedenen Gründen noch nicht druckfertig
geworden ist. Zugleich benutze ich die Gelegen-
heit, mich zu der von Braun aufgeworfenen
Frage der Tragweite allgemeinerer Theorien
der Doppelbrechung durch anisotrope Anordnung
isotroper Bestandteile zu äussern.
I. Ergebnisse der Theorie der lamellaren
Doppelbrechung.
Meine Arbeit bezieht sich auf einen beson-
deren Fall der von Braun betrachteten Art von
Doppelbrechung. Sie behandelt nämlich die
Theorie eines Körpers, der aus zwei Stoffen
von verschiedenem Brechungsexponenten, be-
ziehungsweise verschiedener Dielektrizitäts-
konstante besteht, die in parallelen Schichten
jeweils konstanter und im Vergleich zur Licht-
wellenlänge kleinen Dicke miteinander abwech-
seln. Es ist das zugleich der Fall, auf den
ausschliesslich sich die von Braun mitgeteilten
Experimente beziehen.
Veranlassung, mich mit diesem Gegenstand
zu beschäftigen, war die Frage nach der op-
tischen Natur des Niederschlages in entwickelten
Lipp mann sehen Schichten, bei denen ich
selbst in Abwesenheit stehender Lichtwellen
lamellaren Bau vermutet hatte. Allerdings fand
später Herr Kirchner'), der die experimentelle
Untersuchung übernommen hatte, dass diese
Vermutung nicht zutraf
Ich hatte ursprünglich nur nach der optischen
Mischungsregel ftir geschichtete Körper gesucht.
Aber die theoretische Untersuchung, welche
sich bei der Einfachheit der Verhältnisse in
Strenge durchfuhren lässt, ergab alsbald, dass
bei schiefem Einfall der scheinbare Mischungs-
brechungsexponent ein anderer ist ftir Wellen,
deren Polarisationsebene die Achse des Schicht-
körpers enthält als für die senkrecht zu jenen
polarisierten Wellen, und zwar genauer: dass
der Schichtkörper sich gerade so ver-
hält wie ein optisch einachsiger Kry-
1) F. Br.iuii, diese Zeitschrift 6, 199, 1904.
2) Leipziger Berichte 64,282, 1902; daselbst ist nur der
obige Titel des Vortrags angegeben.
3) F. Kirchner, „Über die optischen Eigenschaften ent-
wickelter Lippmannscher Emulsionen," Ann. d. Phys. 18,
251, 1904; auch Leipziger Dissertation S. 17, 1903.
stall, dessen optische Achse senkrecht
steht zu den Grenzebenen aneinander
grenzender Schichten.
Dies Ergebnis schien mir von allgemeinerem
Interesse, unter anderem auch hinsichtlich seiner
Anwendung auf Mischkrystalle.
Bezeichnet «, und «2 ^^^ Brechungsexpo-
nenten der beiden Arten von Schichten und
dl und Ö2 das Verhältnis der konstanten Dicken
der miteinander abwechselnden Schichten zur
Summe der Dicken zweier solchen Schichten,
so dass also :
dann ergab sich ftir den Brechungsexponenten
des ordentlichen Strahles der Wert «, und der
für den Hauptbrechungsexponenten des ausser-
ordentlichen Strahles der Wert «« nach den
folgenden Formeln:
Bei dem beliebigen Neigungswinkel (p der
Wellennormale berechnet sich der scheinbare
Brechungsexponent ftir den ausserordentlichen
Strahl nach der Formel:
r cos^vp sin^p
also genau wie bei den optisch einachsigen
Krystallen.
2. Anwendung der Theorie auf Misch-
krystalle.
Nach Fertigstellung der Theorie erfuhr ich
durch die Freundlichkeit meines Koliken
F. Zirkel, dass bereits Biot die merkwürdige
Doppelbrechung gewisser Alaune, die zum r^-
lären System gehören, durch die Wirkung eines
lamellaren Baues zu erklären versucht hatte.',
Thatsächlich erklärt Biot allerdings, dem Tite!
seiner Arbeit entsprechend, nur lamellare
Polarisation, nicht lamellare Doppel-
brechung.') Er beschränkt sich nur auf den
Hinweis der Analogie der Schichtkrystalle mit
einem polarisierenden Glasplattensatz und ist
sich dessen bewusst, dass er den Beweis für die
Verschiedenheit der Fortpflanzungsgeschwindig-
keit verschieden polarisierter Strahlen schuldig
bleibt.»)
Da nun die Mannigfaltigkeit der Erschei-
nungen der Doppelbrechung b«i regulären
Krystallen lehrte, dass die Biot sehe Erklärung
l) Biot, „Memoire sur la Polarisation lamellaire", Mim-
de l'aca<l. rov. des sciences de l'instit. de France, 18. 5V'.
! 1842.
i 2) Man würde vielleicht besser sagen „Doppelbrechonf;
durch Schichtang", doch habe ich mit Rücksicht mi ".i«
Biotsche Untersuchung obigen Aasdruck gewählt
3) 1. c. S. 571.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
333
doch nicht ausreichte, haben die Mineralogen
sie zuletzt ganz verworfen. So spricht Brauns
in seiner diesen Gegenstand ausführlicher be-
handelnden Jablonowskischen Preisschrift
über „die optischen Anomalien der Krystalle" ')
von der Biet sehen Lehre als von einer, „die
jetzt mit Recht verlassen ist."*) Brauns macht
es sehr wahrscheinlich, dass bei Mischkrystallen
die Doppelbrechung zu ihrem grössten Betrage
herrührt von Spannungen, welche durch die Ein-
lagerung isomorpher Beimischungen zur Grund-
substanz bedingt seien. Dass thatsächlich solche
Spannungen, d. h. zwischen den wägbaren Be-
standteilen des Krystalls wirkende Kräfte, vor-
kommen, beweist der Umstand, dass die Misch-
krystalle oft während des Wachstums plötzlich
zerspringen.')
Demgegenüber erschien mir daher die Fest-
stellung von Wert, dass selbst im Falle der
Abwesenheit jeglicher Spannungen und sonstiger
Anisotropie der Bestandteile allein durch ge-
schichteten Aufbau ein Körper die Eigenschaft
der Doppelbrechung erwerben kann, und dass
also in den Anschauungen von Biot ein wahrer
Kern enthalten ist.
Eine andere Frage ist es freilich, welche
Fälle optischer Anomalien der Krystalle auf
lamellare Doppelbrechung zurückgeführt werden
können. Es scheinen nur wenige zu sein. Die
oben mitgeteilten Formeln ergeben nämlich,
solange wenigstens Absorption ausgeschlossen
ist, «tf stets grösser als tta , d. h. negative
Doppelbrechung, während die von Brauns
untersuchten Mischkrystalle zum grössten Teil
positiv optisch einachsig sind. ■•) Dagegen könnte
die Doppelbrechung der optisch negativen Misch-
krystalle von Ammonium -Aluminiumalaun -(-
Kalium-Aluminiumalaun wohl durch lamellare
Doppelbrechung zu erklären sein. Die Krystalle
erscheinen nach Brauns*) in Dicken von '/2 cm
zwischen gekreuzten Nikols im Graublau erster
Ordnung, zeigen also sehr geringe Doppel-
brechung. Nunist der Unterschied der Brechungs-
exponenten für Natriunilicht nach Soret*)
0,0029, nach Grailich *) 0,0075 bei einem
mittleren Brechungsexponenten von « = i ,46.
Bei so kleinen Unterschieden J = «j — «.^ der
Brechungsexponenten berechnet sich der Unter-
schied «, — Ha nach der Formel :
2^* , ,
n» — fta = - o.o«
n
(5)
<i- h. von der zweiten Ordnung klein,
1) R. Brauns, Preisschriflen der Fürstlich Jablonowski-
»hen Gesellschaft zu Leipzig 1891.
2) 1. c. S. 19.
3) 1. c S. 255.
4) 1. c. S. 229.
5) 1. c. S. 230.
6) Tabellen tod Landolt und Börnsteii
S. 391, 1894.
2. Aufl.
wenn A von der ersten Ordnung klein ist. Für
gleiche Dicken der Schichten, rf, = dj = ','2
wird:
n« — «« = „ •
2»
Daraus berechnen sich Unterschiede lu — «a =
0,000003 bis 0,000019, die bei einer Dicke
des Krystalls von 5 mm für Natriumlicht einen
maximalen Gangunterschied des ordentlichen
und ausserordentlichen Strahles von 0,03 bis
0,16 il bedingen. Dieser würde genügen, ein
Graublau erster Ordnung zu erzeugen. Dass
Brauns keinen Unterschied der Doppelbrechung
fand für Mischungen der Bestandteile im Ver-
hältnis \ : Va und ^4/ : '/» erklärt sich nicht
bloss aus dem geringen Betrag der Doppel-
brechung, der schwer die Erkennung von Unter-
schieden zulässt, sondern auch durch den Um-
stand, dass zufolge obiger Formel der Betrag
der Doppelbrechung im zweiten Falle nicht um
die Hälfte, sondern nur um den vierten Teil
zurückgehen muss gegenüber dem Falle gleich-
starker Beteiligung der Bestandteile.
Die Annahme lamellarer Struktur bei diesen
Krystallen gewinnt dadurch an Wahrscheinlich-
keit, dass Biot') diese Struktur schon an ihrem
Aussehen zu erkennen glaubte. Auch wäre
das abwechselnde Ankrystallisieren der beiden
Bestandteile während des Wachstums der Misch-
krystalle nicht ohne Analogien. Ich erinnere
an Liesegangs*) A-Linien, welche in kalium-
bichromathaltiger Gelatine durch einen DiflTusions-
strom von Silbernitrat entstehen, indem sich
infolge abwechselnder Über- und Untersättigung
das Silberbicbromat periodisch in Streifen aus-
scheidet.*)
3. Erweiterung der Theorie.
Ich hatte in dem Vortrag vor der Königl.
Sächsischen Gesellschaft nur den Fall behandelt,
dass die Oberfläche des Schichtkörpers parallel
zu den Schichten verlaufe, habe aber später
den Beweis nachgeholt, dass auch dann, wenn
die Oberfläche einen beliebigen Winkel mit
den Grenzebenen der Schichten bildet, der
Mischkörper sich immer noch wie ein optisch
einachsiger Krystall verhält, vorausgesetzt, dass
er gegenüber den angewandten experimentellen
Untersuchungsmethoden homogen erscheint.
Ich habe ferner, gleichfalls vor dem Er-
scheinen der Braun sehen Arbeit, das elektro-
statische Verhalten eines solchen Mischkörpers
untersucht. Dabei ergeben sich die beiden
Hauptdielektrizitätskonstanten des anscheinend
i) Biot, 1. c. S.'ssi.
2j Liesegang, Liesegangs photograph. Archiv, S. 321,
1896.
3) Ostwalds Referat, Zeitschr. f. phys. Chem. 28,
365,1897.
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334
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
homogenen Mischkörpers ohne weiteres aus
den Grenzbedingungen und den Energie-
gleichungen.
Sei die Oberfläche des Mischkörpers parallel
zu den Grenzflächen der Schichten, so lauten,
falls die elektrischen Kräfte X, X^, Xi, Xm in
Luft, dem ersten, dem zweiten Bestandteil des
Mischkörpers und dem einheitlichen Körper,
der den Mischkörper in seinen elektrischen
Eigenschaften vertritt, gleichfalls der Oberfläche
parallel laufen, die Grenzbedingungen:
X ^^ X\ ^** Xf^ =™ Xm*
Soll der Ersatzkörper mit der Dielektrizitäts-
konstanten fo die gleiche elektrische Energie
auftiehmen wie der Mischkörper, so muss ferner
sein:
^x^^X^'' -^ ^HXi'^ = UXn,.
Daraus ergiebt sich:
^o = rfi«! + i^^i. (6)
Verlaufen aber die — in der Bezeichnung
durch einen Strich von den vorigen unter-
schiedenen — elektrischen Kräfte senkrecht zur
Oberfläche, und bezeichnet man die Dielek-
trizitätskonstante des Ersatzkörpers in diesem
Falle mit fi, so lauten Grenzbedingungen und
Energiegleichung jetzt so:
X == f j X 1 °^ £2-'^ 2 ^^° ^aX m
dl e, X\ * + ö^e.yX'^ 2 = £aX'm\
Daraus ergiebt sich:
' ■" ■ "'^ (7)
^L 1 ^2
«2
Dass der Mischkörper sich elektrostatisch
auch dann wie ein optisch einachsiger Krystall
verhält, wenn die elektrischen Kräfte einen be-
liebigen Winkel mit den Grenzebenen bilden,
ist leicht zu beweisen und mit Hilfe gewisser
Integralsätze auch in dem Falle, dass die Körper-
oberfläche einen Winkel mit den Grenzebenen
der Schichten bildet.
Wie man sieht, stimmen die Gleichungen (6)
und (7) mit Rücksicht auf die Max well sehe
Beziehung zwischen Brechungsexponenten und
Dielektrizitätskonstanten genau mit den ftir die
optischen Erscheinungen bewiesenen Gleich-
ungen (2) und (3) überein.
Man könnte danach auf den Gedanken
kommen, dass die nicht ganz so einfache op-
tische Theorie überflüssig wäre. Wenn man
sich indes klar macht, dass eine Welle an' jeder
Grenzfläche der Schichten nicht nur eineBrechung
sondern auch eine Reflexion erfahren muss,
während in einem homogenen Körper keine
solchen inneren reflektierten Wellen zustande
kommen, sofern es sich um eine von aussen
eingedrungene Welle handelt, so erkennt man,
dass es doch einer genaueren Erörterung be-
darf, warum und in welchem Grad der An-
näherung an die Wirklichkeit sich trotzdem der
Mischkörper wie ein einheitlicher Körper ver-
halten kann, und dass der Maxwellsche .Satz
für Mischkörper nicht ohne weiteres als richtig
angenommen werden darf, vielmehr eines be-
sonderen Beweises erst bedarf.
Die Art des optischen Beweises gestattet
zugleich die gewonnenen Formeln anzuwenden
auf den Fall, dass beide Bestandteile beträcht-
liche Absorption besitzen, indem man den reellen
durch den komplexen Brechungsexponenten er-
setzt, d. h. statt der Grössen n jeweils die
Grössen » — t i einftihrt. Dabei bedeutet i
den Absorptionskoeffizienten, der in der Formel
e i' die Abnahme der Amplitude darstellt,
wenn A die Wellenlänge in Luft, d die Dicke
der durchstrahlten absorbierenden Schicht be-
i deutet. Durch Einfuhrung der komplexen
Brechungsexponenten in die Formeln (2) und
(3) und Trennung des Reellen vom Imaginären
erhält man für den Brechungs- und Absorptions-
koeffizienten des ordentlichen und ausserordent-
lichen Strahles die folgenden Formelpaare:
;^2 _ ^^2_ rfj („^ 2_ ^,2) + rf^ („^2 _ ^^2)|
no kf) = Öl M, ^1 + <Jj «2 ^1
(8)
n,'
iJ
Hak,
r2=<^i
«,*— ^,* . Äj2_^j2
:\2"r<'2?r'2-
2=<^1
«1 -^1
^s^
(«2' + /&2'-')
»2 ^2
(9)
{nj+k.-'r' "' («, ^ + kl ^r^ "^ "=* («2 2 + k^ 2)2
Aus diesen Formeln folgt, dass und in wei-
chem Grade in verschiedener Richtung polari-
sierte Strahlen verschieden stark absorbiert
werden in einem Körper, der eitstanden ist
durch den geschichteten Aufbau aus Bestand-
teilen, die isotrop absorbieren.
i 4. Geplante experimentellePrüfungen der
j Theorie.
Eine Untersuchung zur experimentellen Priif-
! ung der Theorie hat auf optischem Gebiete Herr
\ J. Fried el schon vor längerer Zeit im hiesigen
i physikalischen Institut auf meine Veranlassung
1 begonnen. Sie ist aber wegen der grossen
I experimentellen Schwierigkeiten der geplanten
j Art der Herstellung von geschichteten Körpern
1 noch nicht so weit gefördert, dass hier schon
' darüber berichtet werden könnte.
I Auf meinemProgramm stand noch die elektro-
I statische, beziehungsweise auf dem Gebiete der
I elektrischen Wellen liegende Prüfting, wobei der
j Schichtkörper aus abwechselnden Glasplatten
und gleichdicken Wasserschichten bestehen
sollte. Es ist zu erwarten ftir eine Glassorte
mit f 1 = 4, da für Wasser ^2 = 8 1 : e© = 42.5'
Ba = y,6. Für eine Glassorte mit «1=6 ergäbe
sich £0 = 43.5. «a = 1 1,2 d. h. sehr grosse Unter-
schiede der Hauptdielektrizitätskonstanten.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang No. 12.
335
Dieser Teil der geplanten Untersuchungen ;
ist nunmehr, soweit es sich um qualitative Fest- I
Stellung der Thatsachen handelt, bereits durch [
die schönen Braun sehen Versuche erledigt. Er !
fand auch verhältnismässig grosse Unterschiede
der Hauptdielektrizitätskonstanten. Doch darf
dies Ergebnis nicht verallgemeinert werden, da
bei kleinen Unterschieden der Dielektrizitäts-
konstanten der Bestandteile der Unterschied der
Hauptdielektrizitätskonstanten des Mischkörpers,
wie in Abschnitt 2 gezeigt wurde, von der
zweiten Ordnung klein wird.
5. Die Lampaschen Theorien.
Die theoretische Behandlung des aligemeinen
Falles, den Braun im Auge hat, wobei die An-
ordnung der isotropen Bestandteile in drei aufein-
ander senkrechten Achsen eine verschiedene ist,
lässt sich nicht mit der gleichen Leichtigkeit
ausführen wie die der lamellaren Anordnung,
zum mindesten nicht dann, wenn man an der
Forderung festhalten will, dass die Abmessungen
der beiden Bestandteile in endlichem Verhältnis
zueinander stehen. Denn in diesem Falle wer-
den die Kraftlinien in keinem Raumelement
gleichförmig verlaufen, dessen Abmessungen in
endlichem Verhältnis zu den Abmessungen der
dem Aufbauzu Grunde liegenden Elemente stehen,
selbst dann nicht, wenn diese Elemente Kugel-
form haben sollten. Wollte man von dieser
Forderung absehen, so Hessen sich die Theo-
rien von Lampa, die mir erst durch den Auf-
satz von Braun bekannt wurden, ohne weiteres
auf, den Fall der anisotropen Anordnung iso-
troper Dielektrika anwenden. Lampa behandelt
nämlich den Fall anisotroper Anordnung kleiner
Leiter, indem er das eine Mal ') diesen die Form
von dreiachsigen EUipsoiden giebt, deren Mittel-
punkte in einem kubischen Raumgitter ange-
ordnet sind, das andere MaP) sie aus Kugeln
bestehen lässt, deren Mittelpunkte aber in drei
aufeinander senkrechten Richtungen verschie-
dene Abstände besitzen. Der Übergang vom
Leiter zum Dielektrikum kann aber dadurch be-
werkstelligt werden, dass bei gleicher Normal-
komponente an einer Grenzfläche die an dieser
induzierte Belegung sich im Verhältnis (e^ — fj )/f2
ändert, wenn an ein Dielektrikum mit der Di-
elektrizitätskonstanten e, ein zweites ebensolches
mit der Dielektrizitätskonstanten fj statt eines
Leiters angrenzt.*)
Die Berechtigung der Anwendung der Lam-
paschen Theorie wird aber gerade in dem Falle
zweifelhaft, der praktisch von besonderer Wichtig-
keit ist, nämlich dann, wenn eben entsprechende |
Abmessungen der beiden Bestandteile in end- '
i) Lampa, Wiener Sitzungsbericlite 104, IIa, 6Si, 189$.
2^ Lampa, ebenda 111, IIa, 982, 1902.
3) E. Cohn, Das elektromagn. Feld. Leipzig, Verlag 1
TOD Hirzel, 1900, S. 107. 1
lichem Verhältnis zueinander stehen. Denn
Lampa sieht sich zur Durchführung seiner
Rechnungen genötigt, EUipsoide und Kugeln als
in gleichförmigem Felde befindlich zu behandeln,
was streng genommen nirr zuträfe, wenn beide
unendlich klein im Verhältnis zu den Abständen
ihrer Mittelpunkte wären, d. h. wenn der Ein-
fluss der eingebetteten Leiter überhaupt ver-
schwände.
Leider scheint der Einfluss dieser Verein-
fachung der Theorie ziemlich gross zu sein.
Denn für den Fall der ungleich verteilten Kugeln
wird die Lamp asche Theorie geradezu unrichtig.
Denn wenn auch die Kugeln so behandelt wer-
den, als ob sie sich im gleichförmigen Felde
befänden, so wird die durch die Anwesenheit
der Kugeln bedingte Energieänderung des elek-
trischen Feldes unabhängig von der Richtung
der Kraftlinien und damit auch die scheinbare
Dielektrizitätskonstante von der Richtung des
Feldes unabhängig, d. h. der Körper muss iso-
trop erscheinen. Erst wenn man die Kugeln
so nahe aneinander rückt, dass sie sich gegen-
seitig elektrisch beeinflussen können, wird, wenn
die Entfernung der Kugelmittelpunkte in drei
aufeinander senkrechten Richtungen verschieden
gross ist, Energieänderung und scheinbare Di-
elektrizitätskonstante von der Richtung des
Feldes abhängig. Diesen Weg bat aber Lampa
nicht eingeschlagen. Er erreicht vielmehr die
gewünschte Anisotropie dadurch, dass er, wenn
a, b, c, die Zahl der Kugeln auf der Längen-
einheit in Richtung der x-, y-, 5-Achse bedeutet,
die durch ein der x-, y-, ^-Achse paralleles Feld
auf den Kugeln induzierten elektrischen Dichten
proportional setzt mit a', b^, <r'. Die Über-
legung, welche zu diesem Ansätze fuhrt, ist
nicht frei von Willkür und würde bei einer
kleinen Abänderung auch zu einem anderen
Ergebnis fuhren können. D. h. es gelingt zwar
auf diese Weise, in der Rechnung scheinbare
Anisotropie zu erzeugen, ja sogar zu einem An-
sätze zu gelangen, welcher dem der ersten
Theorie analog ist, aber die darin vorkommen-
den Konstanten haben wesentlich verschiedene
Bedeutung und hängen von den zwischen den
Teilchen gelassenen Zwischenräumen in ver-
schiedener Weise ab, und es bleibt zweifelhaft,
ob die gefundene Anisotropie in ihrer Abhängig-
keit von den Abmessungen der Teilchen und ihren
Zwischenräumen diejenige ist, welche das Ex-
periment ergeben würde, wenn man die Kugeln
in die Beeinflussungsnähe bringen würde, die
erforderlich ist, um überhaupt scheinbare Ani-
sotropie zu bekommen.
Nun prüfte allerdings Lampa seine Formel
durch die Messung der Dielektrizitätskonstante
einer Kautschukplatte in ungespanntem Zustande
Du und in gespanntem Zustande Dg, wobei die
elektrischen Kraftlinien senkrecht zur Zugrich-
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336
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
tung verHefen. Die Beobachtungen ergaben
Du = 2,263, Dg = 2,727. Nach seiner Theorie
berechnete Lampa die letztere Grösse zu 2,747.
Leider lief aber bei dieser Rechnung ein Schreib-
fehler unter, indem die dritte Potenz der Zahl
1,075 gleich 1,4223 gesetzt wurde') statt gleich
1,2423. Rechnet man mit diesem richtigen
Werte weiter, so findet man den theoretischen
Wert für die Grösse Dg gleich 2,548, der mit
dem experimentell gefundenen 2,727 nicht über-
einstimmt.
Anders verhält es sich mit der ersten
Lampaschen Theorie, bei der er sich drei-
achsige EUipsoide in den Ecken eines kubischen
Raumgitters aufgestellt denkt. Es wird hier
zwar gleichfalls die Annahme gemacht, dass die
EUipsoide sich nicht gegenseitig beeinflussen,
aber es wird doch jedes einzelne Ellipsoid die
Kraftlinien und damit zugleich die Dielektri-
zitätskonstanten in einer von der Richtung des
äusseren Feldes abhängigen Weise beeinflussen.
Lampa findet hier seine Theorie im Einklang
mit den Boltzmannschen Bestimmungen der
Dielektrizitätskonstanten des krystallisierten und
amorphen Schwefels.
Freilich wird man in diesem Falle, wo die
Bausteine des Körpers aus den Krystallmolekeln
selbst bestehen, streng genommen nicht mehr
von einer Doppelbrechung durch anisotrope An-
ordnung isotroper Teile reden können. Denn
es werden in dem Ergebnis auf dasselbe hin-
auslaufende oder gleichwertige Annahmen sein,
ob man den Molekeln die Gestalt eines drei-
achsigen Ellipsoides bei konstanter Dielektri-
zitätskonstante, oder die Gestalt von Kugeln
mit drei Hauptdielektrizitätskonstanten zuweist.
6. Tragweite einer allgemeinen Theorie
der Doppelbrechung durch anisotrope
Anordnung.
Braun wirft die Frage auf nach der Mög-
lichkeit, verschiedene Arten von Doppelbrechung
zurückzufuhren auf die Doppelbrechung durch
anisotrope Anordnung isotroper Bestandteile.
Wenn nun auch bis jetzt noch keine zufrieden-
stellende allgemeine Theorie über diese Art von
Doppelbrechung vorliegt, so bestätigen doch
die erste Lampa sehe und meine Theorie der
lamellaren Doppelbrechung die Schlüsse die
man aus den folgenden allgemeinen Überleg-
ungen zu ziehen geneigt ist.
Solange nämlich die Abstände der auf-
bauenden Teilchen gegen die Wellenlänge klein
sind, kann diese keinen Einfluss haben auf das
Verhalten des Mischkörpers. Die scheinbare
Dielektrizitätskonstante oder der scheinbare
Brechungsexponent kann also nur Funktion sein
von den entsprechenden Konstanten der Teil-
l) Wiener Ber. 1. c. 111, 994, 1902.
chen und von deren Abmessungen und Ab-
ständen. Dispersion kann also nur insofern ein-
treten, als den Konstanten der Teilchen solche
zukommt. Die Art der Doppelbrechung anderer-
seits kann — sofern die Brechungsexponenten der
beiden Bestaodtejk . Yprschiedeß. sind, was sie
sein müssen, wenn der Körper nicht isotrop
erscheinen soll — nur von der Anisotropie der
Anordnung herrühren. Wenn der Körper da-
her für eine Farbe optisch einachsig erschiene,
müsste er es für alle Farben sein. Ich stimme
daher Braun zu, dass die Erscheinung der ge-
kreuzten Dispersion nicht auf Anisotropie der
Anordnung zurückgeführt werden kann, selbst
wenn den aufbauenden Teilchen Dispersion zu-
käme. Man wird also im allgemeinen den
Molekeln der Krystalle nicht bloss Dispersion,
sondern auch Anisotropie zuschreiben müssen.
Dafür sprechen noch andere Gründe: die Er-
scheinung der cirkularen Doppelbrechung ge-
wisser Flüssigkeiten und die von Lehmann
gefundene der fiiessenden Krystalle. In jener
Annahme liegt heute um so weniger eine Schwie-
rigkeit, als man von den neueren Elektronen-
forschungen her weiss, von wie verwickeltem
Bau selbst die einfachsten Molekeln sein müssen.
Man wird also eher die Anordnung oder
Form des Krystalles auf die Doppelbrechung
der Molekeln — d. h. auf das mit ihr gegebene
anisotrope Kraftfeld — als umgekehrt die Doppel-
brechung des Krystalles auf die Anordnung iso-
troper Molekeln zurückzufuhren haben. Doch
wird man im Auge behalten müssen, dass neben
der Anisotropie der Molekeln selbst auch die
Anisotropie ihrer Anordnung auf die zur Be-
obachtung gelangende Doppelbrechung Ein-
fluss hat.
Anders verhält sich die Sachlage, wenn man
den Teilchen Drehungen um ihren Mittelpunkt
gestattet, ein Bild, von dem Braun auch spricht.
Dann werden gewiss die Schwingungen, die
Resonanz und die Absorption des Teilchens
abhängen von den Richtungsunterschieden der
Trägheitsachsen des Teilchens gegenüber der
Schwingungsrichtung des Feldes, und damit
wird auch Dispersion der optischen Konstanten
verbunden sein. ' Dazu ist freilich zu bemerken,
dass die für die Optik massgebenden beweg-
lichen Teilchen, wie es besonders das Zee-
mansche Phänomen nach H. A. Lorentz ge-
lehrt hat, nur die geringe Trägheit der Elektro-
nen besitzen. Doch wäre es immerhin nicht
ausgeschlossen, dass im Gebiete der ultraroten
Strahlung die Schwingungen der gröberen den
Körper aufbauenden Teilchen, d. h. der Mole-
keln oder Molekularkomplexe, von Einfluss
würden.
In gewissem beschränkten Masse wird man
daran denken können, die Doppelbrechung durch
Zug und Druck auf Doppelbrechung durch
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
337
anisotrope Anordnung zurückzuführen. Dieselbe
besitzt nach Wertheim') bei durchsichtigen
Körpern eine nur geringe Dispersion, d. h. in
erster Annäherung ist der Gangunterschied der
beiden polarisierten Komponenten auf einer der
jeweiligen Wellenlänge im Körper gleichen
Strecke unabhängig von der Farbe. l3ement-
sprechend kennt auch die Neumannsche^)
Theorie der durch Spannungen erzeugten Dop-
pelbrechung keine Dispersion der Doppelbre-
chung. Es würde daher auch keine mit der
Erfahrung übereinstimmende Theorie möglich
sein, welche einem Gesetze der Doppelbrechung
durch Anordnung einen mit der Farbe ver-
änderlichen Brechungsexponenten für die Bau-
steine des Körpers zu Grunde legen wollte.
Vielmehr müsste eine von der Dispersion be-
freite Konstante des Körpers, etwa die Dielek-
trizitätskonstante fjir unendlich lange Wellen
zu Grunde gelegt werden. Aber auch dann
würde eine tiefer eindringende Theorie nicht
überflüssig sein, welche die Veränderung der
Dielektrizitätskonstanten als die unmittelbare
Folge der Veränderung des Kraftfeldes auf-
fasst, welches den Zusammenhalt der Teilchen
des Körpers bedingt.
Dass das Wertheim.sche Gesetz nicht streng
gültig ist, hat neuerdings Pockels') nachge-
wiesen, der bei Gläsern kleine Beträge der I
Doppelbrechung in verschiedenem Sinne gefun- j
den hat. Auch hat im hiesigen physikalischen
Institut Herr Kämpft), dem es gelang, auch in
Metallen Doppelbrechung durch Zug zu er-
zeugen, bei Silber starke Dispersion der so er-
zeugten Doppelbrechung gefunden. Diese Er-
scheinungen fallen dann ganz aus dem Rahmen
der durch Doppelbrechung infolge anisotroper
Anordnung erklärbaren Thatsachen heraus.
Die wichtigsten Anwendungen der Theorien
der Erzeugung von Doppelbrechung durch Ani-
sotropie der Anordnung wird daher im wesent-
lichen beschränkt bleiben auf diejenigen Fälle,
in denen die Voraussetzungen der Theorie wirk-
lich erfüllt sind, d. h. wo die Abmessungen der
Bausteine des Körpers von solcher Grösse sind,
dass man von einer einheitlichen Dielektrizi-
tätskonstanten sprechen kann. Es bleibt aber
dann die Frage zu beantworten, von welchen
Abmessungen an das der Fall ist, eine Frage,
die natürlich nur das Experiment entscheiden
kann. Doch ist Voraussetzung für eine sichere
Antwort die Zuverlässigkeit der Theorie. Da
diese in dem einfachen Fall der lamellaren An-
ordnung gewährleistet werden kann, so eignet
i) Vergl. Verdet, Opt. phys. 2, 369, Victor Masson et
fils, Ed. Paris 1872.
2) F. Neamann, Pogg. Ana. 64, 449, 1841.
3) F. Pockels, Ann. d. Phys. 7, 771, 1902.
4) F. Kämpf, Ber. d. Kgl. Sachs. Ges. d. W. 56, 123,
1904.
sie sich besonders zu ihrer Prüfung, deren Reiz
gerade in der Erwartung liegt, dass sie für
eine bestimmte Feinheit der Verteilung der
Schichten nicht mehr bestätigt gefunden wird
als Anzeichen dafür, dass die benachbarten
Schichten sich in ihren optischen Eigenschaften
beeinflussen. Ich denke dabei an eine von
Herrn Kirchner') im hiesigen Institut gefun-
dene Farbenänderung von Lipp mann sehen
Schichten, die unter Ausschluss von stehenden
Wellen belichtet und entwickelt wurden, eine
Farbenänderung, die dadurch zustande kommt,
dass die Silberteilchen beim Aufquellen der
Gelatine ihren weit unter Wellenlänge grossen
Abstand ändern.
7. Beziehung der Lamellartheorie zur
Newtonschen Mischungsformel.
Zuletzt sei noch auf eine Eigentümlichkeit
der Formel hingewiesen, welche für den ordent-
lichen Strahl in den scheinbar doppelbrechen-
den geschichteten Körpern gefunden wurde. Sie
stimmt nämlich mit der bekannten Newtonschen
Mischungsformel überein. Um das einzusehen,
subtrahiere man die Gleichung (i) unter Ver-
tauschung ihrer Seiten von der Gleichung (2),
man erhält dann:
«0^— I = öl («,2— i) + 6^ (»2^— i).
Führt man hierin statt der relativen Dicken
(Ji, 62 zuerst die absoluten Dicken, dann die
Volumina ein und drückt diese durch die Mas-
sen Af, «/,, W/2 und Dichten D, rf,, d^ des
Mischkörpers und seiner Bestandteile aus, so
erhält man die New ton sehe Mischungsformel
in der bekannten Form:
M
«0 _ J
B
«, ^ — I , «2^—1, .
= w, 4- w-i (10)
Bedenkt man nun, dass die Newtonsche
Mischungsregel sich bisweilen mit den Be-
obachtungen in besserer Übereinstimmung findet
als die Lorenz-Lorentzsche^), so lohnt es
sich, die folgenden Erwägungen anzustellen.
Man denke sich einen Körper aufgebaut
aus annähernd scheibenförmigen Bestandteilen,
jedoch in der Weise, dass die Achsen der Schei-
ben unregelmässig ohne Bevorzugimg einer be-
stimmten Richtung verteilt" seien. Die Voraus-
.setzungen der Lorenz-Lorentzschen Theorie
sind dann nicht mehr erfüllt, die Voraussetzung
der lamellaren Anordnung auch nicht, aber
da das Verhalten jenes gedachten Körpers
demjenigen eines Körpers ähnlich sein wird,
der aus unregelmässig, ohne Bevorzugung einer
bestimmten Richtung gelagerten Schichten be-
steht, und da ferner der Brechungsexponent des
1) F. Kirchner, Ber. d. Kgl. Sachs. Ges. d. W. 54,
262, 1902; Ann. d. Phys. 18, 264, 1904.
2) Z. B. bei der Änderung der Dichte durch Zug; s.
Pockels, Ann. d, Phys. 7, 771, 1902.
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338
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
ordentlichen Strahles auf das Verhalten eines
solchen Körpers den bei weitem grössten Einfluss
haben muss, so wird die sich ergebendeMischungs-
formel eine gewisse Annäherung an die Formel
(2) bezw. (10) zeigen, und zwar um so mehr,
je mehr die aufbauenden Bestandteile in ihrer
Form von der Kugel abweichen und sich der
Scheibenform nähern. Thatsächlich sind starke
Abweichungen von der Kugelgestalt bei den
ultramikroskopischen Goldteilchen von Sie-
dentopf und Zsigmondy') beobachtet wor-
den, also in einem Falle, wo man von vorn-
herein keinen Grund zur Annahme der Ab-
weichung von der Kugelgestalt hat.
Mit Rücksicht auf solche Erwägungen dürfte
eine Erweiterung der Loren z-Lorentzschen
Theorie anzustreben sein, etwa in der Weise,
dass die aufbauenden Bestandteile aus Rota-
tionsellipsoiden, oder auch aus dreiachsigen
EUipsoiden bestehen, deren Achsen gleichmässig
im Räume zerstreut sind. Man würde dabei
leicht auf der ersten Lampaschen Theorie
weiterbauen können. Es würde dann jedem
Bestandteil des Mischkörpers noch ein bezw.
zwei Formkoeffizienten zukommen, welche aus
dem Experiment zu bestimmen wären, so dass
die Bestimmung der Dielektrizitätskonstanten
bei verschiedenen Dichten oder in verschie-
denen Mischungen gewisse Schlüsse auf die Form
der aufbauenden Teilchen — Molekeln oder
Molekularkomplexe — zuliessen, immer voraus-
gesetzt, dass noch eine einheitliche Dielektrizi-
tätskonstante der Teilchen angenommen werden
darf; allgemeiner gesprochen würde man dann
jedenfalls Schlüsse auf die Art der Ungleich-
förmigkeit des Kraftfeldes in der Nähe dieser
Teilchen ziehen können.
l) Siedentopf u. Zsigmondy, .\nn. d. Phys. 10,
36, 1903-
Physikalisches Institut der Universität Leipzig,
26. Mai 1904.
(Eiogegaogen 27. Mai 1904.)
Einige Beobachtungen am Schlömilch- Wellen-
detektor für drahtlose Telegraphie.
Von M. Reich.
In der Elektrotechn. Zeitschr. vom 19. No- ,
vember 1903 beschreibt Herr W. Schlömilch 1
einen neuen Detektor für elektrische Wellen: !
durch eine kleine Zelle mit Platin- oder Gold- ■
elektroden in verdünnter Säure fliesse ein '
schwacher Strom, so dass sich gerade eine zarte ;
Gasentwickelung an den Elektroden einstellt. Ein |
in den Stromkreis eingeschaltetes Galvanometer
zeigt nun eine Verstärkung des Stromes an, so- |
bald die Zelle von elektrischen Wellen getroffen 1
wird, und zwar ist die Verstärkung um so grösser, I
je kleiner die Oberfläche der Anode ist. Bei den
jetzt von der Gesellschaft für drahtlose Tele-
graphie gebauten Indikatoren besteht die Anode
aus einem Draht von 0,001 mm Durchmesser
und ca. 0,01 mm Länge. Die Form und Grosse
der Kathode spielt keine wesentliche Rolle.
Eine solch kleine Anode lässt sich leicht
folgendermassen herstellen: In ein an einer
Stelle zu einer Kapillare verengtes Glasrohr
zieht man einen möglichst feinen Platindraht
ein, lässt die Kapillare auf den Platindrabt zu-
sammenschmelzen und kann dann an einer
stark erwärmten Stelle den Platindraht im Glast
zu grosser Feinheit ausziehen. ') An geeigneter
.Stelle bricht man das Glasstück durch.
Eine Erklärung des physikalischen Vorgant;t<
dieser Detektorwirkung giebt Herr Schlömilch
nicht an.
Herr Fessenden, welcher in seinem Indi-
kator*) den feinen Bolometerdraht durch eine
sehr kleine Flüssigkeitssäule ersetzte, ist schlies^-
lich auf fast dieselbe Form, wie die Schlö-
milch sehe gekommen und erklärt die Wirkungs-
weise dieses Detektors, Baretters genannt, für
vollständig analog der des Bolometerdraht-De-
tektors''): Sobald durch die Welle die Flüssig;
keitsschicht an der kleinen Elektrode, an
welcher sich ja fast der ganze Widerstand
konzentriert, etwas erwärmt, als'o d«r Wider-
stand verringert wird, wächst der das Galvano-
meter durchfliessende Strom entsprechend an.
Bei einer Wiederholung der Versuche zeigte
sich, dass beim Auftreffen von Wellen der
Strom in der Zelle leicht auf den lofachen
Wert ansteigen kann. Nimmt man auch an,
dass sich die Säure, hier Schwefelsäure, an der
kleinen Anode bis auf Siedetemperatur er-
wärmt, — tatsächlich kann man bei intensiven
Wellen an der Anode ein winziges Fünkchen
beobachten, — so sinkt doch der Widerstand
dadurch nicht auf den 10. Teil.*)
Folgende Beobachtungen scheinen mir eben-
falls gegen die Anschauung von Fessenden
zu sprechen: .Statt eines ganzen Wellenzuges
benutzte ich bei den Versuchen, um genauer
definierte Grössen zu haben, nur eine halbe
Welle, gebildet durch die nicht oszillatorische
Entladung eines Kondensators. Erfolgt die
Entladung durch die Zelle in Richtung des
konstanten .Stromes, .so dass also auch für die
Entladung die kleine Elektrode Anode ist, so
ist der Ausschlag des Galvanometers klein.
Erfolgt die Entladung jedoch im umgekehrten
.Sinne, so ist der Ausschlag gross und zwar
sehr viel grösser, als wenn der Kondensator
i) E. Böse, Schlesische Gesellschaft lUr vateiländischc
Kultur, Sitzung am 28. 6. 1900.
2) Elektrot. Zeitschr. S4, 589, 1903.
3) Electrical World aitd Engineer 19. Septbr. 1903.
4) F. Richarz, Wied. Ann. 47, 579, 189a.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
339
direkt durch das Galvanometer entladen wurde.
Mit wachsender Spannung am Kondensator
nimmt der Ausschlag zu, ebenso mit wachsen-
der Kondensator-Kapazität bei konstanter Span-
nung, aber nicht proportional diesen Grössen.
Für eine bestimmte Entladungsenergiemenge
ist vielmehr der Wirkungsgrad, das Verhältnis
des Ausschlags zur Entladungsenergie, ein gün-
stigster. Die Ausschläge hängen ausserdem
sehr stark von der Anfangsstromstärke ab. ') Da
diese nach jeder Entladung sich nur sehr lang-
sam einem konstanten Werte nähert, der
wiederum von der Intensität der vorhergehen-
den Entladungen abhängig ist, will ich von der
Mitteilung von Zahlen absehen.
All diese Beobachtungen scheinen mir dafür
zu sprechen, dass wir es hier lediglich mit einer
Dd^olarisation der Anode zu thun haben. Hätten
wir Bolometerwirkung, so könnte niemals die
Zelle gewissermassen als Relais wirken, also der
Galvanometerausschlag grösser sein, wenn der
Kondensator durch die Zelle , als wenn er
direkt durch das Galvanometer entladen wird.
Nehmen wir Depolarisation an, so ist also nach
den Beobachtungen der Integralwert des De-
polarisationsstromes kleiner als der des Polari-
sationsstromes.
Kig. I.
In Fig. I habe ich den zeitlichen Verlauf
des Stromes in der Zelle während einer Kon-
densatorentladung mit einem Du dd eil sehen
Oszillographen aufgenommen. Der Entladungs-
stromstoss, der sich in der Spitze nach unten
markiert, hat zwar eine grössere Amplitude, als
der darauf folgende Polarisationsstrom, das
Integral des letzteren ist aber offensichtlich
grösser als das des ersteren. a—b bezeichnet
die Strom-Null-Linie. Aus der Neigung gegen
diese sieht man, wie erst ganz allmählich wieder
u) F,.T.Z. 19. Novbr. 1903.
Fiß. 2.
der ursprüngliche Polarisationszustand erreicht
wird. In Fig. 2 stellt die obere Kurve den
Polarisationsstrom der Zelle dar, wenn die De-
polarisation durch Wellen geschieht, die von
einem Braun sehen Geber ausgehen. Die untere
Kurve entspricht dem Primärstrom des er-
regenden Induktoriums. Die Kurvenform des
Polarisationsstromes, wie sie hier erscheint, ent-
spricht vollkommen derjenigen eines Stromes,
der eine frische Zelle polarisiert.
Vielleicht stehen die Vorgänge im Detektor
mit der von Herrn Ruer') untersuchten Erschei-
nung in Verbindung, dass nämlich bei gleich-
zeitigem Durchgang von schwachem Gleich-
und Wechselstrom durch eine Schwefelsäure-
zelle mit Platinelektroden etwas Platin der
Anode als Platinoxydsalz in Lösung geht, wo-
durch also Sauerstoff an der Anode ver-
schwindet. Die Polarisation wäre danach nach
dem Auftreffen der Welle dem Sauerstoffverlust
an der Anode entsprechend schwächer, bis der
dadurch stärkere polarisierende Strom den ur-
sprünglichen Zustand wiederhergestellt hat.
Herr Ruer fand, dass bei einer bestimmten
Wechselstromstärke die aufgelöste Platinmenge
für einen bestimmten Gleichstrom den grössten
Betrag erreichte. Die Detektorempfindlichkeit
besitzt ebenfalls, wie bereits erwähnt, für einen
bestimmten Gleichstrom bei bestimmter Wellen-
intensität ein Maximum.
Die Wirkung des Gleichstromes ist nach
Herrn Ruer') bei der Auflösung des Platins
eine rein chemische, eine oxydierende. Das
gleiche gilt für den Detektor. Mit Hilfe zweier
weiterer Elektroden, von denen sich die eine
dicht unterhalb der Anode befand, konnte die
Wirkung des Gleichstroms durch Ent Wickelung
von Sauerstoff oder Wasserstoff unter der Anode
unterstützt oder geschwächt werden. Bei
l) Zeitschrift f. physik. Chemie 49, Si, 1903.
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340
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
schwachem Gleichstrom zeigte sich hierbei die
Entwickehing von Sauerstoff günstiger, bei
starkem die Entwickelung von Wasserstoff.
Bei sehr kräftigen Wellen bewirkt ebenfalls die
Entwickelung von Sauerstoff einen besseren
„Wirkungsgrad", bei schwächeren die Ent-
wickelung von Wasserstoff. Es lässt sich also
auf rein chemischem Wege die für den gün-
stigsten Wirkungsgrad erforderliche Polarisation
einregulieren.
Göttingen, Physikalisches Institut, Abteilung
für angewandte Elektrizitätslehre.
(Eingegaogen 27. Mai 1904..
REFERATE.
Elektrotechnik.
Besorgt von Prof. Dr. H. Th. Simon.
Der schnellwirkende Typendrucktelegraph
von Siemens & Halske.
In einer der letzten Sitzungen des Elektrotech-
nischen Vereins zu Berlin führte Herr Wilhelm
von Siemens einen neuen schnellwirkenden
Typendrucktelegraphen vor; da derselbe ver-
schiedene interessante physikalische Eigentüm-
lichkeiten aufweist, so dürfte eine kurze Be-
schreibung derselben wohl am Platze sein.
Der Apparat ist ein automatisch wirkender
Telegraph, die Telegraphierströme werden also
nicht von Hand direkt in die Leitung geschickt,
sondern vermittels eines automatischen Senders.
Das Telegramm wird mit Hilfe eines schreib-
maschinenähnlichen Apparates in Lochschrift
auf einem Papierstreifen niedergeschrieben, wo-
bei gleichzeitig die betreffenden Buchstaben in
Druckschrift an den Rand des Streifens behufs
Kontrolle des gelochten Textes aufgedruckt
werden. Figur i zeigt ein Stück eines solchen
mnfcfmLyßinifmjinimvn-TtijteiUin von sieme.ns imn kauku Kroustiir
•• V..* • *.. "
Fig. I.
Senderstreifens; zu jedem Zeichen gehören zwei
untereinander befindliche Löcher, die durch
ihren gegenseitigen Abstand und ihre Stellung
auf dem Streifen die verschiedenen Zeichen be-
stimmen. Diesen 2 Löchern entsprechend wer-
den vermittels des automatischen Senders und
eines von einem Elektromotor angetriebenen
rotierenden Systems für jedes Zeichen ein posi-
tiver und ein negativer Strom in die Leitung
geschickt, die dann am empfangenden Ende
den Druck des gewünschten Zeichens verur-
sachen. Da sich mechanische Druckvorrich-
tungen für solch hohe Geschwindigkeit nicht
eignen würden, es handelt sich um die Über-
mittelung von 2000 Zeichen pro Minute, so
wurde die chemische Wirkung des Lichtes zur
Erzeugung der Buchstaben auf photographisch
präpariertem Papier benutzt. Zu dem Zwecke
sind die Tj'pen in eine Scheibe in Schablonen-
Fig. 2.
form, also durchsichtig, eingraviert. Diese
Typenscheibe T (Eig. 2) rotiert zwischen dem
dicht daran vorbeigeführten photographischen
Papierband Z' und einer kleinen Funkenstreckc f
mit einer Geschwindigkeit von 2000 Umdreh-
ungen in der Minute. Sobald nun bei der
Rotation der Scheibe das den entsendeten
Telegraphierströmen entsprechende Zeichen sich
genau zwischen Papier und Funkenstrecke be-
findet, wird durch lokale Vorgänge der Funke
ausgelöst, durchleuchtet die betreffende Type
und fixiert deren Bild auf dem photographischen
Papierband. Die Zeitdauer des Funkens ist so
kurz, dass selbst bei der hohen Winkelgeschwin-
digkeit der Type dieselbe noch voUständijj
scharf zum Abdruck gelangt. Da die Typen-
scheibe mit ca. 34 Umdrehungen pro Sekunde
umläuft und jede Type etwa '/120 des Umfanges
dieser Scheibe an Raum beansprucht, so ist
ersichtlich, dass der Funke innerhalb einer Zeit
von '/|2n • '':i4 also rund "4000 Sekunde eintreten
muss. Damit jedoch das Zeichen auch an der
richtigen Stelle des Streifens erscheint, darf
der Fehler beim Einsetzen des p-unkens ','40000 Se-
kunde nicht überschreiten. Ausser der Erzielung
eines so hohen Genauigkeitsgrades war noch
die Aufgabe zu lösen, die Funkenerzeugung
so zu gestalten, dass die betreffenden Strom-
schlusskontakte eine derartig hohe Beanspruch-
ung auch auf die Dauer sicher aushiclten. Ais
zweckentsprechend hat sich folgende Einrich-
tung gut bewährt. Vor Beginn jeder neuen
Umdrehung der Typenscheibe wird ein Kon-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
341
densator mit etwa iio Volt geladen; sobald
nun der den Funken auslösende Stromimpuls
im Empfänger zustande kommt und die Um-
windungen eines Relais, des sogenannten Funken-
relais, durchfliesst, wird die Ankerzunge dieses
Relais an den Arbeitskontakt umgelegt und
nunmehr entlädt sich der Kondensator über
diesen Kontakt und die Primärspule eines kleinen
Induktors. Dieser Stromstoss erzeugt sekundär
den Funken, welcher dann die gerade in diesem
Augenblick zwischen Funkenstrecke und Papier
befindliche Type durchleuchtet. Der Strom-
schluss an den Relaiskontakten geschieht hier-
bei fast funkenfrei, da im ersten Augenblick
die Primärspule als Drosselspule wirkt; bei der
Öffnung des Kontaktes entsteht überhaupt kein
Funke, da der Kondensator bereits seine Ladung
vollständig abgegeben hat. Der Funke wird
durch Parallelschaltung einer Leydener Flasche
leuchtend gemacht, wobei noch zu beachten
ist, dass sowohl der primäre als auch der sekun-
däre Schwingungskreis des Induktors möglichst
frei von Oszillationen sein muss, da sonst die
mehrfach auftretenden Funken auch mehrfache
Typenbilder erzeugen würden. Der belichtete
Streifen läuft alsdann in einem lichtdichten
Kasten unter Schwämmen hinweg, die tropfen-
weise mit dem Entwickler und der Fixierlösung
getränkt werden; der gesamte photographische
Prozess dauert nur 9 Sekunden. Figur 3 ist
eine Reproduktion des Empfangsstreifens in
verkleinertem Masstab..
UDI 50«aWIKO(tt TTPOlOtUCX-TtLCOttl'n «QN SICMNS WD mLSKC flCruCKItllT
luiiCHSCHintLICH 2000 20010« IM CIHCR WINU1C UCBCH C'NCN IltVtHT UN» IN CIHCR IIICHtuNC.-
rig. 3-
Da sowohl das photographische Papier als
auch das Typenrad sich mit gleichförmiger
Geschwindigkeit bewegen und bei jeder Um-
drehung ein Zeichen auf oben erwähnte Weise
gedruckt wird, so sind die Zeitintervalle zwischen
dem Druck verschiedener Zeichen ebenfalls
verschieden gross; demgemäss würden auch
die Abstände zwischen 2 Zeichen ungleich aus-
fallen. Diesem Übelstande ist dadurch ab-
geholfen worden, dass die Typen nicht konzen-
trisch auf einem Kreisbogen angebracht worden
sind, sondern auf einer Spirale, und zwar in
der Weise, dass die Zeichen sich entgegen der
Drehrichtung der Typenscheibe der Peripherie
nähern. Fig. 4 giebt schematisch diese Anord-
nung wieder. Soll beispielsweise a xr gedruckt
werden, so liegen zwischen den beiden Zeichen
beinahe zwei volle Umdrehungen der Typen-
scheibe und auch das Papier ist inzwischen
um den Raum von 2 Buchstabenbreiten vor-
geschritten ; aber der Buchstabe ^ läuft gleich-
sam auf der Spirale dem Papiere {nach und
Kig. 4-
erscheint demnach doch auf der richtigen Stelle
des Streifens.
Die rechtzeitige Auslösung des Funkens
beim Empfänger vermittels der Telegraphier-
ströme wird auf folgende Weise erreicht. Wie
bereits eingangs erwähnt, wird jedes Zeichen
durch einen positiven und einen negativen
Linienstrom gebildet. Während einer Umdreh-
ung des gebenden Apparates werden also ftir
ein Zeichen diese 2 Impulse durch Vermittelung
des gelochten Streifens und einer in 12 von-
einander isolierte Segmente geteilten Kontakt-
scheibe in die Leitung geschickt. Die Strom-
kombinationen ergeben sich derart, dass der
positive Linienimpuls auf die Segmente i bis 9,
der negative auf die Segmente 3- bis n jener
Scheibe entfallen kann; es sind somit 45 Zeichen-
kombinationen möglich.
Beim empfangenden Amte, Fig. 5, durch-
fliessen die ankommenden Ströme das polari-
sierte Linienrelais und legen dessen Zunge an
den linken oder rechten Kontakt.
tig- 5-
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342
Physikalische 2^tschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
Es sind ferner 3 Kontaktscheiben vorhanden,
von denen jede ebenfalls, ähnlich der Geber-
kontaktscheibe, in 12 Segmente zerschnitten zu
denken ist. Die über den 3 Scheiben rotieren-
den Kontaktarme sind auf einer von einem
Elektromotor angetriebenen gemeinschaftlichen
Welle befestigt, die auch die bereits erwähnte
Typenscheibe trägt. An die voneinander
isolierten Segmente i bis 9 der Ladescheibe
ist je ein Kondensator angeschlossen, die so-
genannten Gruppenkondensatoren. Sobald nun,
Synchronismus zwischen Geber und Empfänger
vorausgesetzt, der erste (positive) Linienstrom
beispielsweise im dritten Zwölftel der Umdreh-
ung einsetzt, so wird sich der über der Lade-
scheibe rotierende Arm auf dem Isolations-
stück zwischen Segment II und III befinden.
Die Zunge des Linienrelais wird an den linken
Kontakt umgelegt und bleibt daselbst liegen.
Sobald nun der Arm an der Ladescheibe bei
seiner Weiterbewegung das Segment III be-
rührt, fliesst ein Strom von einem vorher ge-
ladenen Hilfskondensator, dem Hochspannungs-
kondensator, über den linken Relaiskontakt
nach dem Kondensator III und lädt denselben.
Es wird also dem zeitlichen Eintreffen des
positiven Linienstromes entsprechend bei einer
Umdrehung einer von den 9 Kondensatoren an
der Ladescheibe ausgewählt und mit einer
Ladung versehen. Der zweite (negative) Linien-
strom, welcher das Zeichen endgültig zu be-
stimmen hat, bewirkt das Umlegen der Linien-
relais-Zunge an den rechten Kontakt. Die
Entladescheibe,- die ursprünglich ebenfalls in
12 Teile zerschnitten zu denken ist, besitzt,
ausser im 12., i. und 2. Zwölftel, kurze vonein-
ander isolierte Kontaktstücke; die Segmente
mit gleicher Zahl sind sämtlich untereinander
und mit dem Kondensator gleicher Bezeichnung
verbunden. In Fig. 5 sind nur die Verbindungen
des Kondensators III eingezeichnet; für die
übrigen Kondensatoren sind sie leicht in sinn-
gemässer Weise zu ergänzen. Ist nun beispiels-
weise der Kondensator III vermittels eines
positiven Linienstromes an der Ladescheibe
geladen worden, so kann derselbe nunmehr
im weiteren Verlauf der Umdrehung diese
Ladung an 7 verschiedenen Stellen der Ent-
ladescheibe wieder abgeben. Die Entladung
kann aber erst dann stattfinden, wenn der Kon-
takt c des Anschlussrelais geschlossen ist. Die
.Schliessung dieses Kontaktes wird durch den
negativen Linienstrom verursacht, so dass dessen
zeitliches Eintreffen genau diejenige Gruppe der
Entladescheibe bestimmt, in welcher sich der
vermittels des positiven Linienstromes geladene
Kondensator wieder entladen soll. Zur Er-
zielung des richtigen Zeichens muss jedoch der
Kontakt c gerade dann geschlossen werden,
wenn der Kontaktarm der Entladescheibe sich
auf dem isolierten Zwischenstück vor derjenigen
Gruppe befindet, in welcher der Kondensator
sich entladen soll. Daher wird dieser Kontakt c
nicht unmittelbar von dem negativen Linien-
strom geschlossen, sondern unter Zuhilfenahme
einer dritten Scheibe, der Anschlussscheibe.
Diese Scheibe besitzt den Zwischenräumen zwi-
schen den einzelnen Gruppen der Entladescheibe
entsprechend kurze Kontaktsegmente. Tritt
nun beispielsweise der negative Telegraphier-
strom im 6. Zwölftel der Umdrehung ein, so
wird sich der Kontaktarm der Anschlussscheibe
zwischen Segment V und VI befinden. Sobald
er nunmehr bei seiner Weiterbewegung das
Segment VI berührt, kommt ein Stromstoss zu-
stande vom -f Pol der Stromquelle, Arm und
Segment VI der Anschlussscheibe, Anschluss-
relajs -Wickelung, rechten Kontakt und Zunge
des Linienrelais, zum Hochspannungskondensa-
tor und zum — Pol zurück. Dieser Stromstoss
versieht den Hochspannungskondensator mit
neuer Ladung und schliesst gleichzeitig den
Kontakt c, so dass nunmehr der betreffende
Gruppenkondensator seine Ladung über diesen
Kontakt und das Funkenrelais abgiebt, sobald
der über der Entladescheibe rotierende Arm
das zugehörige Kontaktstück überstreicht. Dieser
kurze Entladungsstrom erzeugt aldann auf dk
bereits erwähnte Weise mit Hilfe des Funken-
relais den zur Durchleuchtung der Type nötigen
Funken. Die Anordnung der Typen auf der
Typenscheibe, Fig.6 ( 1 ), entspricht natürlich genau
Fig. 6.
der Gruppierung der Kontakte an der Entlade-
scheibe.
Infolge der mehrfachen Anwendung von
Kondensatoren bei diesem System ist die Ge-
währ eines sicheren und schnellen Arbeiten«
insofern gegeben, als der Kondensator sich in
ausserordentlich kurzen Zeiten zu laden und zu
entladen vermag; ausserdem besitzt er keine
beweglichen, der Abnutzung und steten Wartung
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
343
Cim!mv^t4a^
unterworfenen Teile. Die Verwendung des Fun-
kens zur Hervorbringung der Zeichen macht
komplizierte Mechanismen vollständig überflüssig
und sichert dem Apparat eine ausserordent-
lich hohe Dnickgeschwindigkeit.
Da der Empfangsapparat in Synchronismus
mit dem Geber umlaufen muss, so ist eine sinn-
reiche Anordnung getroffen worden, welche
selbsttätig sowohl den Gleichlauf herstellt, als
auch während des Betriebes aufrecht erhält.
Zu dem Zwecke ist die Einrichtung so getroffen,
dass über der Ladescheibe nicht nur ein Kon-
taktarm rotiert, sondern deren 3 (Fig. 7), die
um einen geringen Winkelbetrag gegeneinander
verstellt sind. Der Stromstoss aus dem Hoch-
spannungskondensator in einen der Gruppen-
kondensatoren, ausgelöst durch den jeweilig
ersten (positiven) Linienimpuls, wird, je nach-
dem der Empfanger gegenüber dem Geber vor-
eilt oder zurückbleibt, seinen Weg entweder
über den Arm s^ oder ä, nehmen müssen ; hier-
bei durchfliesst er entweder die Spule 2 oder i
des polarisierten Regulierungsrelais und legt
dessen 3 Zungen rj r-i r, gemeinsam entweder
an ihre unteren oder oberen Kontakte. An
der Relaiszunge r.^ wird nunmehr dem Sinne
der Abweichung vom Gleichlauf entsprechend
ein kleiner Widerstand Jt» in den Ankerstroni-
kreis des Hauptantriebsmotors ein- oder aus-
geschaltet und auf diese Weise kleine Unregel-
mässigkeiten im Gange der Apparate bei jeder
Umdrehung ausgeglichen. Ist der Synchronis-
mus vollkommen, dann sollen die Impulse aus
demHochspannungskondensatorüberdiemittlere
Bürste J:, fliessen. Infolge der eigenartigen Ver-
bindung dieser Bürste mit der Relaiszunge ;-|
und ihren zugehörigen Kontakten wird alsdann
erreicht, dass bei jeder Umdrehung des Motors
die Relaiszungen t; r., r, einmal umgelegt wer-
den, solange die nach den Gruppenkondensa-
toren fliessenden Stromimpulse ihren Weg über
jene mittlere Bürste nehmen müssen. Dem-
gemäss wird also bei vollkommenem Synchronis-
mus der Widerstand 7t' bei jeder Umdrehuntj
wechselweise entweder ein- oder ausgeschaltet,
so dass eine wirksame Regulierung in einem be-
stimmten Sinne nicht stattfindet. Da der Wider-
stand w nur verhältnismässig geringe Differenzen
auszugleichen vermag, so wurde, um den Appa-
raten auch einen dauernd synchronen Gang zu
sichern, noch folgende Einrichtung getroffen.
Die Relaiszunge r^ schaltet in der aus dem
Schema ersichtlichen Weise die Drehrichtung
eines kleinen Hilfsmotors um; dieser Motor ist
imstande, die Kurbel des Nebenschluss-Regulier-
widerstandes nach beiden Richtungen zu ver-
stellen. Da nun aber, wie bereits bemerkt,
bei vollkommenem Synchronismus die Relais-
zungen rj r.2 r, bei jeder Umdrehung ihre
Stellung einmal wechseln, d. h. also ca. 34 mal
pro Sekunde, so zeigt der Hilfsmotor keine
ausgesprochene Drehrichtung. Wenn dagegen
grössere Abweichungen vom Gleichlauf ein-
Fig. 8.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 12.
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Fig. 9.
treten, wenn also die Impulse aus dem Hoch-
spannungskondensator während mehrerer Um-
drehungen den Arm s^ oder z^ durchfliessen
und demgemäss auch die Relaiszungen r, r^ r,
längere Zeit an den oberen oder unteren Kon-
takten liegen bleiben, dann erst wird der Hilfs-
motor eine grössere Verstellung des Neben-
schlusswiderstandes bewirken und die Geschwin-
digkeit des Hauptantriebsmotors im entsprechen-
den Sinne verändern. Durch diese doppelte
Art der Regulierung vermittels des momentan
bei jeder Umdrehung wirkenden Widerstandes w
und des selbstthätigen Nebenschlussreglers, der
erst bei grösseren Abweichungen in Thätigkeit
tritt, wird unter Vermeidung jedweder Nach-
regulierung von Hand ein dauernd synchroner
Gang der Apparate erzielt. Zum Schluss sei
noch bemerkt, dass die relative Winkelstellung
des Empfängers höchstens um 23" von der des
Gebers abweichen darf, eine recht beachtens-
werte Genauigkeit, wenn man die hierbei in
Frage kommenden hohen Umlaufsgeschwindig-
keiten berücksichtigt.
Fig. 8 giebt ein Bild von der Anordnung
des automatischen Senders. Der Motor J/ treibt
eine durchgehende Welle an, welche einerseits
den Transport des gelochten Senderstreifens
durch die automatische Kontaktvorrichtung K
bewirkt, andererseits den über der Geber-
Kontaktscheibe rotierenden Kontaktarm trägt
und ausserdem an ihrem Ende mit einem Genera-
tor D gekuppelt ist. Letzterer soll nur dem
Motor M einen gleichmässigen Lauf sichern,
da durch diese zusätzliche relativ grosse Be-
lastung die variablen Reibungs- und sonstigen
Widerstände beinahe völlig eliminiert werden.
Fig. 9 zeigt ein Bild des Empfängers; der
Motor M treibt ebenfalls eine durchgehende
Welle an, aut der die über den 3 Scheiben
rotierenden Arme befestigt sind. Am Ende
der Welle, in der Kammer A befindet sich die
Typenscheibe. Die Kästen B und C enthalten
die automatische Entwickelungseinrichtung.
Versuche, die von der Firma Siemens i^
Halske mit diesem neuen System auf mehreren
Leitungen der Reichspost angestellt wurden,
haben die praktische Verwendbarkeit desselben
ergeben. E. Ehrhardt.
(Ein);egangeii 5. März 1904.)
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Facfagenossen, dci
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Es wurde ernannt: Dr. O. Ashan zum Professor der
Chemie in Helsingfors, Soddy zum Professor der phpi-
kaiischen Chemie in Glasgow.
Ehrnngen : Es erhielt den v. Baumgartnerschen Preis der
Wiener Akademie Prof. Dr. W. Kaufmann in Bonn. Pro-
fessor Brühl, Heidelberg, wurde Ehrenmitglied der Royal
Institution of Great Britain. Geheimrat Tan't Hoff wurde
Ehrendoktor der medizinischen Fakultät in Utrecht und gleich-
zeitig wurde das neu errichtete chemische Laboratorium ihm
zu Ehren van't HofT-Laboratorium genannt.
Es starben: Alex. Williamson, em. Prof. der Chemie
am University College in London, 80 Jahre alt, und der Direk-
tor der Sternwarte zu PulkowaF. A. Bredichin, 73]ahrt alt
Gesuche.
The Victoria University of Man-
chester (Owens College).
A. Earlin|f Sasearch Fellowsliip in Pore or
Applied Ph^nCS of the Value of £ 125 is ofTered. Cio-
didates must givc evidence of being able to oonduct an indepeo-
dent research, State if possible the nature of the research Ihcy
intend to pursue, under the direction of the Professor of
Physics (Dr. A. Schuster^ and give particnlars of their |)re-
vious training and education.
Applications should be seut in not later than 13 Jone to the
Registrar, from whom details of conditions may bc obtained.
Ffir die Redaktion venntvortlich Privatdozent Dr. Emil Böse in Oöttingen.
Druck von Augntt Pries in Leipzig.
Verlag von S. HIrzel in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 13.
I. Juli 1904.
RmUkdeiistchlim für Mo. >4 *m 6. JuU 1904.
5. Jahrgang.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Neuere Untersuchungen über Radioaktivität
Von P. Curie.
(Schluss.)
Kondensation der Emanationen vonRa-
djum und Thor. — Die Herren Rutherford
und Soddy haben entdeckt, dass die Ema-
nationen von Radium und von Thor sich bei
der Temperatur der flüssigen Luft verdichten.
Ein Luftstrom, der mit Emanation geladen ist,
verliert seine radioaktiven Eigenschaften beim
Durchgang durch ein Schlangenrohr, welches
in flüssige Luft getaucht ist. Die Emanationen
bleiben in dem Schlangenrohr kondensiert; sie
flnden sich im gasförmigen Zustand wieder,
wenn man das Schlangenrohr erwärmt. Die
Radiumemanation verdichtet sich bei — 150**,
die Thoremanation bei einer Temperatur zwi-
schen— 100° und — 150**. Man kann folgendes
Experiment anstellen: Zwei Glasballons, ein
grosser und ein kleiner, stehen miteinander in
Verbindung; sie werden mit Gas gefüllt, wel-
ches durch Radium aktiviert ist. Man taucht
den kleinen Ballon in flüssige Luft. Der grosse
Ballon wird dann schnell inaktiv, während sich
die ganze Radioaktivität in dem kleinen Ballon
konzentriert. Unterbricht man dann die Ver-
bindung zwischen den beiden Behältern und
entfernt den kleinen Ballon aus der flüssigen
Luft, so sieht man, dass der grosse Behälter
nicht leuchtet, während der kleinere stärker
leuchtet als zu Beginn des Versuches. Das
Experiment ist sehr glänzend, wenn man Sorge
getragen hat, die inneren Wandungen der Be-
hälter mit phosphoreszierender Zinkblende zu
überziehen.
Wenn man einen durch Thor- oder Radium-
emanation aktivierten Platindraht zur Rotglut
erhitzt, so verliert der Draht den grössten Teil
seiner Aktivität. Fräulein FannyCookGates
hat gezeigt, dass diese Radioaktivität sich auf
die in der Nachbarschaft des Drahtes befind-
lichen kalten festen Körper überträgt; dieselbe
destilliert gewissermassen bei ziemlich hoher
Temperatur über und geht durch die Zwischen-
stufe einer gasförmigen Emanation. Die indu-
zierte Radioaktivität der festen Körper wäre
also einer kondensierten Emanation analog.
Induzierte Aktivität infolge Aufent-
haltes der Körper in gelöstem Zustande
in einer radioaktiven Lösung, Uran X,
Thor X. — Gewisse Körper werden zeitweise
aktiviert, wenn sie sich in derselben Lösung
mit radioaktiven Körpern befunden haben.
Herr Giesel und Frau Curie haben auf diese
Weise aktives Wismut hergestellt, indem sie
ein Wismutsalz in einer Radiumsalzlösung auf-
lösten. Herr Deb lerne hat in derselben Weise
ein Baryumsalz in einer Lösung eines Aktinium-
salzes aktiviert; das so aktivierte Baryumsalz
zeigte gewisse Analogien mit den Radiumsalzen
und fraktionierte sich in derselben Weise; durch
Krystallisation des Chlorsalzes konzentrierte sich
die Aktivität in dem abgeschiedenen Salz.
Man gelangt auch durch verschiedene Pro-
zesse dazu, die Aktivität des Urans mittels
chemischer Niederschläge abzutrennen(Crookes,
Soddy, Rutherford und Grier, Debierne,
Becquerel). Man fügt beispielsweise Baryum-
chlorid zu einer Lösung von Urannitrat und
fällt das Baryum als Sulfat aus durch Zufügen
von etwas Schwefelsäure. Das niedergeschla-
gene Baryumsulfat wird abgetrennt und getrock-
net und ist dann radioaktiv; es hat einen Teil
der Aktivität des Urans mit sich genommen,
denn das Uransalz, welches durch Eindampfen
der Lösung zur Trockene zurückgewonnen wird,
zeigt sich Weniger aktiv als vor dieser Ope-
ration. Nach Verlauf einiger Monate hat aber
das Baryumsulfat seine Radioaktivität verloren,
während das Uransalz seine ursprünglichen
Eigenschaften wiedergewonnen hat. Man kann
annehmen, dass das Baryumsalz sich bei der
Berührung mit dem Uran aktiviert hatte, oder
auch dass es einen Teil der Aktivität desselben
in einer besonderen Form mit fortgenommen
hat. (Uran X nach Crookes.)
Die Herren Rutherford und Soddy haben
gezeigt, dass, wenn man Thornitrat durch Am-
moniak niederschlägt, dann das niedergeschla-
gene Thoroxyd weniger aktiv ist als gewöhn-
liches Thoroxyd. Dagegen ist die Flüssigkeit,
aus der es ausgefällt wurde, radioaktiv; und
dampft man sie zur Trockene ein, so erhält
man einen sehr kleinen Rückstand, der aber
2 500 mal aktiver ist als das Thorsal?. (Sie
nennen den radioaktiven Körper dieses Rück-
standes T h o r X) Nach Verlauf einiger Wochen
hat der Rückstand seine Aktivität verloren,
das Thor X ist verschwunden, und das nieder-
geschlagene Thorsalz hat dagegen seine normale
Aktivität wieder angenommen. Ausserdem
sendet das Thor X, solange es besteht, reich-
lich Thoremanation aus.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
Die Herren Rutherford und Soddy neh-
men an, dass Uran X und Thor X Zwischen-
produkte des Zerfalls von Uran und Thor seien.
Das Thor würde z. B. dauernd Thor X erzeu-
gen, dieses würde zerfallen unter Abgabe von
Thoremanation, welche ihrerseits sich in indu-
zierte Aktivität umsetzen würde.
Leitfähigkeit der atmosphärischen
Luft. Emanation und induzierte Radio-
aktivität an der Oberfläche des Erd-
bodens. — Die Herren Elster und Geitel
einerseits, Herr Wilson andererseits, haben
gezeigt, da.ss die atmosphärische Luft immer
einige elektrische Leitfähigkeit besitzt; diese
Luft ist immer in leichtem Masse ionisiert.
Diese Ionisierung scheint von vielerlei Ursachen
herzurühren. Nach den Arbeiten der Herren
Elster und Geitel enthält die atmosphärische
Luft immer in sehr geringem Masse eine Ema- ■
nation, welche der von den radioaktiven Kör-
pern ausgesandten analog ist. In der Luft aus-
gespannte Metalldrähte, welche auf einem hohen
negativen Potential erhalten werden, aktivieren
sich unter dem Einfluss dieser Emanation. Auf
Berggipfeln enthält die atmosphärische Luft
mehr Emanation als in der Ebene oder am
Meeresufer. Keller- und Höhlenluft ist beson-
ders mit Emanation geladen. Ferner erhält
man sehr emanationsreiche Luft, wenn man
durch ein in den Erdboden getriebenes Rohr
die dort vorhandene Luft aufsaugt. Die aus
gewissen Mineralwässern gewonnene Luft ent-
hält Emanation, während die im^Meer- und
Flusswasser enthaltene Luft fast emanations-
frei ist.
Die Leitfähigkeit der Atmosphärenluft beruht
wahrscheinlich zum Teil auch auf sehr durch-
dringungsfähigen Strahlungen, welche den Raum
durchsetzen, und deren Ursprung unbekannt
ist. Endlich ist es wahrscheinlich, dass alle
Körper eine leichte Radioaktivität besitzen, und
dass die an der Erdoberfläche befindlichen die
elektrische Leitfähigkeit der sie umgebenden
Luft bewirken.
Zeitkonstanten, welche das Verschwin-
den der Emanationen und der induzierten
Radioaktivitäten charakterisieren. — Wir
haben gesehen, dass die radioaktiven Emana>
tionen und die induzierten Radioaktivitäten der
festen Körper von selbst verschwinden, und
dass das Gesetz, nach welchem sie verschwin-
den, im allgemeinen ein einfaches Exponential-
gesetz ist. Die Strahlungsintensität 7 ist als
Funktion der Zeit / gegeben durch eine Formel
von der Form
wo % die Anfangsintensität der Strahlung und
a eine Konstante ist. Dieses Exponentialgesetz
ist vollständig bestimmt durch die Kenntnis
einer Zeitkonstanten, welche z. B. in der
vorstehenden Formel der reziproke Wert von
a sein wird. Man kann auch als Konstante
die Zeit annehmen, welche erforderlich ist, da-
mit die Strahlungsintensität auf die Hälfte ab-
nimmt.
Es ist sehr bemerkenswert, dass diese Kon-
stanten unter den verschiedensten Umständen
unveränderlich zu bleiben scheinen. So nimmt
die Radiumemanation während jeder Periode
von vier Tagen um die Hälfte ab, welches auch
die Versuchsbedingungen sein mögen, und wel-
ches auch die Temperatur sei zwischen — 180"
und +450*; die Schnelligkeit des Verschwindens
ist die gleiche, ob die Emanation sich im Gas-
zustand (bei der Temperatur der Umgebung)
befindet oder im kondensierten Zustand (bei
— i8o'). Die Eigenschaften der Radiumema-
nation liefern uns also ein unveränderliches
Zeitmass, welches unabhängig ist von jeder
Übereinkunft über die Einheiten.
Die Zeitkonstanten der Radioaktivität ge-
statten eine genaue Charakterisierung der Natur
der verschiedenen radioaktiven Energien.
Folgende Zeiten sind erforderlich, damit die
Aktivität auf die Hälfte ihres Wertes fällt:
fiir Radiumemanation 4 Tage,
fiir die Thoremanation i Minute und 10 Se-
kunden,
für Aktiniumemanation einige Sekunden,
fiir die von Radium induzierte Radioaktivität
I Stunde (zu Beginn der Entaktivierung),
28 Minuten (fiir Zeiten über 2 Stunden nach
Beginn der Entaktivierung),
fiir die von Thor induzierte Radioaktivität ti
Stunden,
fiir die von Aktinium induzierte Radioaktivität
36 Minuten.
So haben die Herren J. J. Thomson und
Adam kürzlich gefunden, dass die Emanation
des Wassers gewisser Quellen in der Weise
verschwindet, dass sie in jeder Periode von
4 Tagen um die Hälfte abnimmt, und dass
diese Emanation an festen Körpern eine indu-
zierte Radioaktivität hervorruft, welche in etwa
40 Minuten zur Hälfte verschwindet. Man ist
also zu der Annahme berechtigt, dass die in
diesen Gewässern enthaltene Emanation von
Radium herrührt.
Das gewöhnliche aus Monazitsand gewon-
nene Thor ist schwach radioaktiv. Das aus
der Pechblende gewonnene Thor ist stark
radioaktiv (Aktinium-Thor nach Debierne).
Die Radioaktivität in beiden Fällen beruht nicht
auf der Anwesenheit derselben radioaktiven
Substanz, denn die Zeitkonstanten der Ema-
nation und der induzierten Radioaktivität sind
verschieden.
Gewisse radioaktive Körper, wie das Akti-
nium, haben niemals als reine Körper abge-
schieden werden können, und man hat sogar
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
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Grund zu der Annahme, dass die untersuchten
stark aktiven Körper nur Spuren von ihnen
enthalten. Die chemischen Reaktionen der Kör-
per können nicht mit Sicherheit erkannt wer-
den, wenn diese Körper sich nur in gelöstem
Zustande befinden, mit anderen Substanzen
untermischt. Es tritt dann bei den Ausiallungen
ein Mitreissen ein, und die Wirkung der Rea-
genzien ist nicht diejenige, die man mit reinen
Körpern erhalten würde. Die chemischen Re-
aktionen können also zur Charakterisierung des
radioaktiven Körpers nicht mehr dienen; dieser
wird dagegen unter allen Umständen charak-
terisiert sein durch die Zeitkonstante der von
ihm ausgehenden Emanation und durch die der
induzierten Radioaktivität, die er auf festen
Körpern hervorruft.
Natur der Emanation. — Nach Herrn
Rutherford ist die Emanation eines radioak-
tiven Körpers ein materielles radioaktives Gas,
welches aus diesem Körper heraustritt. In der
That verhält sich die Radiumemanation in vie-
ler Hinsicht wie ein Gas.
Setzt man zwei Glasbehälter miteinander
in Verbindung, von denen einer Emanation
enthält, während der andere keine enthält, so
verbreitet sich die Emanation in den zweiten
Behälter, und wenn Gleichgewicht hergestellt
ist, so stellt man fest, dass die Emanation sich
auf die beiden Behälter im Verhältnis ihrer
Volumina verteilt hat. Man kann sogar einen
der beiden Behälter auf 350* bringen, während
der andere auf der Temperatur der Umgebung
verbleibt, und man findet, dass auch in diesem
Falle sich die Emanation auf beide Behälter so
verteilt, wie es ein vollkommenes Gas thun
würde, welches dem Mariotte-Gay-Lussac-
schen Gesetz folgt.
Wir haben ferner gesehen, dass die Radium-
emanation in die Luft nach dem Diflfusions-
gesetz der Gase diffundiert, und zwar mit einem
Diffusionskoefßzienten, welcher dem der Kohlen-
säure vergleichbar ist. Endlich verdichten sich
die Emanationen von Radium und Thor bei
niederer Temperatur wie zu verflüssigende Gase.
Indessen muss doch darauf hingewiesen
werden, dass man bisher keinen von der Ema-
nation herrührenden Druck hat beobachten
können, und ebensowenig hat man die An-
wesenheit eines materiellen Gases durch Wägung
feststellen können. Alle unsere Kenntnisse über
die Eigenschaften der Emanation verdanken wir
Messungen der Radioaktivität. Ebensowenig
hat man bisher mit Sicherheit die Erzeugung
eines charakteristischen von der Emanation her-
rührenden Spektrums festgestellt.
Man könnte übrigens die Emanation nicht
wie ein gewöhnliches materielles Gas betrachten,
denn sie verschwindet von selbst aus einer Ver-
siegelten Röhre, in die sie eingeschlossen ist,
und die Geschwindigkeit dieses Verschwindens
ist absolut unabhängig von den Versuchsbe-
dingungen, besonders von der Temperatur.
Es ist sehr merkwürdig, dass die zahlreichen
unter sehr verschiedenen Bedingungen ange-
stellten Versuche, chemische Reaktionen mit
Emanation zu erzielen, unfruchtbar geblieben
sind. Zur Erklärung dieser Thatsache nimmt
Herr Rutherford an, dass die Emanationen
Gase aus der Familie des Argon seien.
Auch die folgenden Thatsachen sind schwer
zu erklären: Die Radiumemanation verdichtet
sich bei — 150". Nun kann man nach Ruther-
ford bei — 153* einen dauernden Luftstrom
über die verflüssigte Emanation streichen lassen,
ohne dass diese mit fortgerissen würde. In-
dessen muss die Menge der verdichteten Ema-
nation sehr klein sein, und wenn bei — 153'
der geringste Dampfdruck bestände, so würde
die Emanation in einem Luftstrom sofort ver-
dampfen. Des weiteren müsste die Tempera-
tur der Verdichtung durch Abkühlung eine
Funktion der in einem gegebenen Lufhrolumen
enthaltenen Emanationsmenge sein, wofiir keine
Anzeichen vorhanden sind.
Herr Debierne und ich haben gefunden,
dass die Emanation mit äusserster Leichtigkeit
durch die feinsten Löcher und Spalten fester
i Körper hindurch geht, da wo unter denselben
Bedingungen die gewöhnlichen materiellen Gase
nur mit sehr grosser Langsamkeit sich zu be-
wegen vermögen.
Herr Rutherford nimmt an, dass das Ra-
dium sich von selbst zerstört, und dass die
Emanation eines der Produkte seines Zerfalls
ist. Herr Debierne und ich haben beobachtet,
dass ein festes Radiumsalz , die Wände eines
lufterfüllten Behälters, in dem es eingeschlossen
ist, ziemlich schnell durch die von ihm ent-
weichende Emanation aktiviert. Im Gegensatz
hierzu geht die Aktivierung nur mit äusserster
Langsamkeit vor sich, wenn man den Behälter
vollständig evakuiert; sie tritt übrigens schnell
wieder auf, sobald man wieder ein Gas hat
einströmen lassen. Indessen verbreitet sich die
Emanation viel schneller in einem Gas bei sehr
niedrigem Druck als in demselben Gas bei At-
mosphärendruck. Man wird also zu der An-
nahme gefuhrt, dass die Emanation im Vakuum
besondere Schwierigkeit findet, aus dem Ra-
dium zu entweichen.
Gasentbindung durch Radiumsalze.
Heliumbildung. — Herr Giesel hat bemerkt,
dass Radiumbromidlösungen beständig Gase in
Freiheit setzen. Diese Gase werden besonders
von Wasserstoff und Sauerstoff gebildet, und
zwar ist das Verhältnis zwischen beiden das
gleiche wie beim Wasser; sie können also von
der Zersetzung des Lösungswassers herrühren.
Die Herren Ramsay und Soddy haben aber
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
weiterhin in diesen Gasen die beständige An-
wesenheit einer kleinen Menge Helium erkannt,
welches sie durch sein mit einer Geisslerröhre
erhaltenes Spektrum haben charakterisieren
können. Die Heliumlinien waren noch von drei
unbekannten Linien begleitet.
Ein festes Radiumsalz setzt auch beständig
Gase in Freiheit, welche in einem geschlossenen
Rohre einen Druck auszuüben vermögen. Auf
diese Gasentbindungen lassen sich zwei Unfälle
zurückführen, welche sich bei meinen Versuchen
ereignet haben. Ein zugeschmolzenes Fläsch-
chen aus dünnem Glas, welches fast vollständig
mit ganz trocknem Radiumbromid gefüllt war,
ist unter der Einwirkung einer schwachen Er-
wärmung explodiert. Eine Explosion ist ferner
bei trocknem Radiumchlorid eingetreten, wel-
ches ich im Vakuum einer ziemlich schnellen
Erhitzung bis auf 300* unterworfen habe; in
diesem Falle sind es anscheinend die mit ok-
kludierten Gasen angefüllten Bruchstücke des
festen Salzes gewesen, welche die Explosion
hervorgerufen haben.
In dem Augenblicke, in welchem man ein
vor längerer Zeit bereitetes festes Radiumsal'z
in Wasser auflöst, stellt man eine reichliche
Gasentwicklung fest.
Die spontane Erzeugung von Helium in
einer luftdicht verschlossenen Röhre, welche
Radium enthält, ist augenscheinlich eine neue
Thatsache von fundamentaler Bedeutung. Die
Herren Ramsay und Soddy haben weiterhin
Radiumemanation angesammelt und dieselbe
mit Sauerstoff unter niedrigem Druck in eine
Geisslerröhre eingeschlossen. Sie haben neue
Linien erhalten, welche sie der Emanation zu-
schreiben, und sie haben überdies festgestellt,
dass das Heliumspektrum, welches ursprünglich
nicht vorhanden war, allmählich in ihrer Röhre
entstanden ist. Hiernach könnte das Helium
eines der Produkte beim Zerfall des Radiums
sein.
Zur Stütze der vorerwähnten Thatsachen
kann man an einige von Frau Curie und mir
am Anfang unserer Untersuchungen gemachte
Bemerkungen erinnern. Wir waren überrascht
worden durch die Thatsache der gleichzeitigen
Anwesenheit von Uran, Radium und Helium
in gewissen Mineralien. Wir haben 50 kg Ba-
ryumchlorid, wie es im Handel vorkommt, ge-
nommen, welches aus nicht uranhaltigen Mine-
ralien stammt, und wir haben dieses Chlorid
einer fraktionierten Krystallisation unterworfen,
um zu sehen, ob es Spuren von Radiumchlorid
enthalte. Nach langer Fraktionierung war der
Hauptteil der Fraktionierung auf einige Gramm
reduziert und zeigte sich keineswegs radioaktiv.
Das Baryum enthält also Radium nur dann,
wenn es aus Uranmineralien stammt. Dieselben
Mineralien sind es auch, welche Helium ent-
halten. Man kann an eine Beziehung von Ur-
sache und Wirkung denken bei der gleich-
zeitigen Anwesenheit dieser drei Substanzen.
Diese kurze Zusammenstellung der Unter-
suchungen über die Radioaktivität genügt, um
die Bedeutung der wissenschaftlichen Bewegung
zu zeigen, welche durch das Studium dieses
Phänomens ins Leben gerufen ist. Die erhal-
tenen Ergebnisse sind geeignet, die Anschau-
ungen zu modifizieren, welche man über die
Unverwandelbarkeit der Atome, über die Er-
haltung der Materie und die Erhaltung der
Energie, über die Natur der Masse der Körper
und über die im Räume verbreitete Energie
haben könnte. Die grundlegendsten Fragen
der Wissenschaft sind also wieder zur Diskus-
sion gestellt. Neben dem theoretischen Interesse,
welches sie erwecken, geben die Phänomene
der Radioaktivität auch dem Physiker, dem Che-
miker, dem Physiologen und dem Mediziner
neue Wirkungsweisen an die Hand.
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(.Aus dem Französischen übersetzt von Max Ikl£.)
(Eingegangen März 1904.)
Weitere Versuche über die Entwickelung von
Helium aus Radium.')
Von Sir William Ramsay und
Frederick Soddy.
Die Untersuchung, von der ein vorläufiger
Bericht bereits in den „Proceedings" (Band 72,
S. 206 u. 208) gegeben worden ist, ist in der
Absicht fortgesetzt worden, das Volumen der
Emanation festzustellen, welches in gegebener
l) Vor der Royal Society vorgetragene Arbeit.
Zeit von einem gegebenen Gewicht Radium in
Form von Bromid entwickelt wird, und ebenso
die aus der spontanen Umwandelung dar Ema-
nation entstehende Heliummenge.
Infolge der nur winzigen Menge Material,
die uns zu Gebote stand, war die Untersuchung
einigermassen beschwerlich; wir waren jedoch
in der Lage, recht übereinstimmende Ergeb-
nisse bei der Messung sowohl des Helium- als
auch des Emanationsvolumens zu erzielen. Vor-
liegende Arbeit giebt eine Beschreibung des
angewandten Apparates, der Versuchsmethoden,
und die quantitative Beziehung zwischen Radium
und seinen Produkten.
Die inaktive Natur der Emanation des Tho-
riums war der Gegenstand einer Untersuchung
von Rutherford und Soddy.^ Dieselben
kamen zu der Schlussfolgerung, dass „diese ein
chemisch inertes Gas ist, welches seiner Natur
nach den Gliedern der Argongruppe ähnelt".
Und sie fahren fort: „Man kommt ganz natür-
lich auf die Vermutung, dass die Anwesenheit
von Helium in Mineralien und sein beständig
gemeinschaftliches Vorkommen mit Uran und
Thorium mit ihrer Radioaktivität im Zusammen-
hange steht." Die Entdeckung war auf diese
Weise Gegenstand einer Prophezeiung. Sie er-
folgte auf den Versuch hin, das Spektrum der
Emanation zu erhalten. In der Annahme, dass das
Spektrum, wenn es lichtstark ist, sich würde
beobachten lassen, wenn die Emanation mit
einem Gase mit einfachem Spektrum gemischt
wird, wurden die ersten Versuche in der Weise
ausgeführt, dass man die Emanation mit Helium
vermischte; es stellte sich jedoch bald heraus,
dass das Heliumspektrum das Spektrum der Ema-
nation an Intensität so sehr übertraf, dass dieses
gänzlich verdeckt wurde. Versuche über Entfer-
nung der nicht zu der Argongruppe gehörigen
Gase aus der Emanation überzeugten uns, dass
es in so geringer Menge vorhanden war, dass ganz
besondere Vorrichtungen zu ihrer Behandlung
nötig wären. Alle Apparate wurden daher in
winzigem Massstabe aus Kapillarröhren herge-
stellt, die weniger als einen halben Millimeter
im Durchmesser massen. Annähernde Messungen
der Dimensionen des Apparates in Centimetern
sind in den Skizzen angegeben.
Fig. I ist eine schematische Darstellung des
ersten Apparates, der bald beiseite gelegt
wurde; es soll nur erwähnt werden, dass ein
Versuch gemacht wurde, die Emanation in A
aufzuspeichern, welches eine Lösung von
mehreren Gramm unreinen, aus sehr unreinem
Carbonat erhaltenen Chlorides enthielt, ihr
Spektrum sollte in einer U-förmigen Röhre B
untersucht werden, die, wie ersichtlich, aus
Kapillarrobr bestand, mit Elektroden aus Platin.
2) PhiL Mag. (6), 4, sSi, 1902.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
Das Spektrum war das von Kohlenoxyd und
•dioxyd.
Versuch i. Eine kurze Beschreibung
dieses Versuches ist bereits gegeben worden. ')
Zwanzig Milligramm Radiumbromid wurden
aufgelöst, indem man im Vakuum abgekochtes
Wasser zu den Krystallen in der Röhre A (Fig. l)
einliess, welche vorher mit der Pumpe von
aller Luft befreit worden waren. Das Bromid
war, wie ein Schreiben des Händlers uns mit-
teilte, ungefähr 2'/« Monate vorher in festem
Zustande dargestellt worden. Das entwickelte
elektrolytische Gas, das die Emanation enthielt,
wurde mit der Pumpe aufgesammelt und in den
Apparat eingebracht, von dem in Fig. 2 eine
schematische Darstellung gegeben ist. Vorher
war der ganze Apparat luftleer gemacht worden
und hatte man ihn mehrere Male mit Sauer-
stoff ausgewaschen, der durch die Gasbürette
eingelassen wurde. Auch die Emanation wurde
in einer Röhre gesammelt, welche für Sauerstoff
benutzt worden war, da jeder Stickstoff aus der
Röhre entfernt gehalten werden sollte, um so
sein schwer zu entfernendes Spektrum zu ver-
meiden.
Das Gas, von dem etwa ein halber Kubik-
centimeter vorhanden war, wurde in die Gas-
«biirette durch den umgekehrten Heber A hin-
eingelassen ; während der Sperrhahn umgekehrt
war, wurde es langsam in die Röhre B einge-
führt, welche eine Spirale aus dünnem teilweise
oxydiertem Kupferdraht enthielt, und welche
vorher luftleer gemacht worden war; während
der Einfuhrung des Gases wurde die Kupfer-
spirale durch einen elektrischen Strom auf Rot-
glut erhalten. Das erzeugte Wasser wurde in
der Röhre C absorbiert, welche Phosphorpent-
o.xyd enthielt. Dann wurde Quecksilber in ß
I) 1. c, s. 206.
und C eingelassen, so dass das Gas durch den
Hahn D hindurch verdrängt wurde, der hierauf
geschlossen wurde. Die Vakuumröhre F war
vorher bis zur Phosphoreszenz ausgeglüht wor-
den. Die Vakuumröhre ist in annähernd natür-
licher Grösse in Fig. 3 abgebildet; ihre Kapa-
zität betrug ungefähr ein Drittel von der des
U-Rohres und der Hilfsröhren. Das Spektrum
von Kohlendioxyd war allein sichtbar. Wenn
eine Flasche und eine Funkenstrecke einge-
schaltet wurden, so bemerkte man beim Ver-
gleiche des Spektrums mit der Flaschenent-
ladung in einer ähnlichen, Kohlendioxyd ent-
haltenden Röhre eine gelbe Linie in dem von
Radium abgegebenen Gase, und ferner eine
hellblaue Linie, welche in dem Spektrum des
reinen Dioxydes fehlt. Das Heliumspektrum
wurde hierauf durch ein Vergleichprisma hin-
eingeworfen, und es blieb kein Zweifel, dass
die gelbe Linie wirklich D^ war. Dadurch,
dass die U-Röhre abgekühlt wurde, wurden
Emanation und Dioxyd kondensiert, und das
Heliumspektrum nahm dann einen bedeutend
stärkeren Glanz an. Nach Verlauf einer Stunde
wurde die Röhre abgeschmolzen. Die Lage
der Z^'-Linie wurde mit einer Genauigkeit von
Vio der Entfernung zwischen den beiden Natrium-
linien />' und B^ bestätigt.
Versuch 2. Ein zweiter Apparat, der dem
ebenerwähnten ähnelt, wurde aus ganz frischem
Glase hergestellt, so dass jede Möglichkeit
einer Verunreinigung mit Helium ausgeschlossen
war; die Beobachtung wurde mit 31,8 Milli-
gramm Radiumbromid wiederholt, welches Herr
Prof. Rutherford freundlichst zur Verfugung
stellte, und das wenigstens 3 Monate lang in
festem Zustande aufbewahrt worden war. Der
Apparat wurde, wie dies in den punktierten
Linien in Fig. 2 angegeben ist, ein wenig ab-
geändert, so dass die Entnahme der Gase durch
die Pumpe hindurch vermieden werden konnte.
Fig. 2.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
3SI
Wie früher wurde der ganze Apparat mit Sauer-
stoff ausgewaschen, und die Kupferspirale wurde
in Sauerstoff ausgeglüht, so dass sie oberfläch-
lich oxydierte und der Überschuss an Wasser-
stoff sowie auch die Bestandteile des zersetzten
Wassers behandelt werden konnten.
Nachdem das Gas durch Öffnen der Hähne
GlI eingelassen worden war, erhielt man
die Kupferspirale '/4 Stunden lang glühend.
Die U-Röhre wurde hierauf mit flüssiger Luft
abgekühlt und der Hahn D geöffnet. Dann
konnte man die i?'-Linie sehen. In die Röhren
DC wurde Quecksilber hineingelassen und die
Vakuumröhre abgeschmolzen. Sie zeigte nun-
mehr sowohl das ganze sichtbare Heliumspektrum
mit Ausnahme des schwachen am wenigsten
brechbaren Rot, als auch die gelben, grünen und
violetten Quecksilberlinien. Zwei nicht zu
identifizierende Linien wurden gleichfalls ge-
messen, deren annähernde Wellenlänge 6154
und 5675 waren, und zwar war die erstere
schwach, aber deutlich und die letztere ziemlich
hell. Die Vakuumröhre zeigte im Dunkeln kein
merkliches Leuchten, woraus hervorging, dass die
Emanation fast vollständig entfernt worden war.
Die U-Röhre wurde hierauf mit der Pumpe in
Verbindung gesetzt, die immer noch von flüssiger
Luft umgeben war; es Hess sich jedoch kein
Gas entnehmen; jetzt hatte die U-Röhre wahr-
ir ■■■
»Ott
Fig- 3-
scheinlich 2— jmal die Kapazität der Vakuum-
röhre, und bei der niedrigen Temperatur flüssiger
Luft muss fast 20mal soviel Helium in der-
selben verblieben sein. Sie zeigte im Dunkeln
ein helles Leuchten. Der Zugang zur Pumpe
wurde hierauf abgeschlossen und die flüssige
Luft entfernt. Als man wieder die Verbindung
herstellte, beobachtete man im Dunkeln eine
Leuchterscheinung; die leuchtende Emanation
ging etwas langsam durch die Kapillarröhre
hindurch, schnell an den weiteren Verbindungs-
röhren entlang, wurde hierauf beim Durchgange
durch das fest eingesetzte Phosphorpentoxyd
gehemmt und füllte schliesslich das Reservoir
der Töpl ersehen Pumpe an. Als man das
Reservoir in die Höhe zog, zeigte es sich, dass
das glühende Gas einen Bruchteil einer Sekunde
lang auf der Quecksilberfläche lag und mit dem
fallenden Quecksilber hinabfiel; es verbreitete
sich jedoch bald durch Diffusion durch das
ganze Reservoir hindurch.
Die ausgepumpte Gasblase wurde mit einem
Tropfen Pottasche behandelt, wobei ein be-
trächtlicher Bruchteil absorbiert wurde. Bis
zum nächsten Tage hatte das Volumen der
Blase zugenommen.
Da alle Emanationsproben das Spektrum
von Kohlendioxyd zeigten, dessen Anwesenheit
man der Oxydation des Fettes an den Hähnen
zuschrieb, wurde ein Apparat konstruiert, bei
dem die Benutzung von Hähnen soviel wie
möglich vermieden wurde. Die gesamte Ema-
nation von ungefähr 60 mgr Radiumbromid
wurde in die Bürette A (Fig. 4) eingeführt, wobei
das einzige anwesende Gas Sauerstoff war. Von
der Bürette aus ging es durch die Kugel B,
welche eine konzentrierte Lösung von Pottasche
enthielt; hierauf ging es durch C hindurch,
welches mit fester Pottasche angefüllt war und
wurde durch Berührung mit dem Phosphorpent-
oxyd in D seiner Feuchtigkeit beraubt. Das
Niveau des Quecksilbers im Ventil war bei E, so
dass die Emanation die Spirale G erreichte, welche
mit flüssiger Luft abgekühlt war; die gesamte
Emanation wurde durch den Zutritt von etwas
reinem Sauerstoff aus A in die Spirale hinein-
gespült; als dieselbe mit der Pumpe luftleer
gemacht wurde, war das Gas nicht leuchtend,
woraus hervorging, dass die Emanation in der
Spirale fast vollständig zurückgehalten worden
war. Hierauf Hess man Quecksilber in das
Ventil steigen, bis die Kugel F gefüllt war;
die Verbindung mit der Pumpe wurde hierauf
bei H zugeschmolzen, und dann Hess man die
Spirale sich erwärmen. Die Emanation in der
Vakuumröhre zeigte ein hellgrünes Spektrum;
als man jedoch die Spirale mit Quecksilber an-
füllte und die Vakuumröhre abschmolz, wurde
das Spektrum von Kohlensäure sichtbar; D^
war nicht zu sehen.
Am nächsten Tage sah man diese Linie,
aber sehr schwach; ihre Stärke nahm von Tag
zu Tage zu, und nach 5 Tagen waren so-
wohl die gelben, grünen und zwei blaue Linien
als die violette Linie sichtbar; ihre Identität
wurde vermittels eines Vergleichsspektrums
bewiesen.
Weitere Versuche wurden noch ausgeführt,
bei denen die erhitzte Kupferspirale durch eine
Röhre ersetzt wurde, welche ein Stückchen
Phosphor enthielt; die Emanation wurde aus
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352
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
der Kondensationsröhre mit einigen Sauerstoff-
blasen herausgespült. Die Kugel mit Pott-
aschelösung wurde behalten, aber die feste
Pottasche wurde durch festes Baryumhydroxyd
ersetzt. Diese Methode war nicht so wirksam
zur Entfernung der Kohlensäure; als man je-
doch die Röhre 3 Tage lang aufbewahrte und
Fig. 4-
die Kohlensäure mit flüssiger Luft kondensierte,
war D^ leicht sichtbar, wenn sie auch durch
das Spektrum von Kohlenoxyd abgeschwächt
war.
Bei zwei Gelegenheiten wurden nachein-
ander die aus beiden Lösungen von Radium-
bromid entwickelten Gase vermengt, nachdem
man sie 4 Tage lang sich hatte aufspeichern
lassen; man erhielt in beiden Fällen je etwa
2,5 ccm; sie wurden in ähnlicher Weise unter-
sucht. In diesem Falle wurden nur die nicht
kondensierbaren Gase untersucht, während man
die Emanation zurückbehielt. Während bei der
Emanation fast alles in die Vakuumröhre ein-
gebracht werden kann, ist bei permanentem
Gase nur ungefähr ein Zwanzigstel für Spektral-
untersuchungen brauchbar. Die Z?'-Linie des
Heliums Hess sith nicht feststellen.
Nun kamen die Ferien, und die das aufge-
löste Radiumbromid enthaltenden Kugeln wur-
den mit einem Qu?cksilberbehälter und mit
einem Manometer verbunden, so dass der Druck
nicht ansteigen und die Glocken zum Zer-
springen bringen konnte. Das Gas sammelte
sich 60 Tage lang; seine Zusammensetzung
war: Wasserstoff 19,48 ccm; Sauerstoff io,37ccm;
Stickstoff 1,02 ccm = 30,87 ccm.
Der Stickstoff kam offenbar von Undichtig-
keit. Nachdem man ein Viertel seines Volumens
Sauerstoff abgezogen hatte, besass das übrige
Gas so ziemlich die Zusammensetzung elektro-
lytischen Gases. Das Aufsammeln erfolgte mit
einer Geschwindigkeit von etwa '/i ccm pro Tag.
Versuch 3. Der Zweck des Versuches, von
dem nunmehr die Rede sein soll, bestand darin,
dass die Heliummenge abgeschätzt werden sollte,
indem man die Intensität seines Spektrums mit
der des Spektrums einer bekannten Menge He-
lium bei bekanntem Druck verglich.
Dieses Gas brachte man zum Explodieren
und erhielt dann einen Rückstand von Stick-
stoff; es wurde hierauf mit einem grossen
Überschuss an Sauerstoff vermengt und bei An-
wesenheit von Natriumhydroxyd einige Stun-
den lang einem Funkenspiel ausgesetzt, um
den Stickstoff zu entfernen. Der Sauerstoff
wurde hierauf mit Hilfe von Phosphor entfernt,
und die übrigbleibende winzige Blase wurde
mit einer Sauerstoff blase vermischt, um sie in
den Apparat hineinzuspülen, an den die Vakuum-
röhre festgeschmolzen war. Wie bereits be-
schrieben, war dieser Apparat von dem in
Fig. 2 dargestellten nicht verschieden, nur dass
die Röhre mit der Kupferspirale durch eine
andere Röhre ersetzt worden war, welche ein
Stück Phosphor enthielt, um so den Sauerstoff
zu entfernen. Der Phosphor wurde erwärmt
und verzehrte den Sauerstoff. Das Gas wurde
hierauf vermittels Quecksilber durch eine ab-
gekühlte U-Röhre hindurchgetrieben, und ein
Teil erreichte die Vakuumröhre. Der Strom
wurde einen Augenblick hindurchgeschickt;
dann sah man die ^'-Linie, aber auch Stickstoff
war in kleiner Menge vorhanden. Hierauf
wurde die Röhre abgeschmolzen.
Das Volumen der Spektralröhre mit der
U-Röhre war vorher in der Weise bestimmt
worden, dass man sie zwanzigmal mit Luft
angefüllt und jedesmal wieder ausgepumpt
hatte; nach dieser Messung betrug das Gesamt-
volumen 0,310 ccm, und nachdem die U-Röhre
abgeschmolzen worden war, wurde dasselbe
Verfahren mit der U-Röhre und den Verbin-
dungen ohne die Spektralröhre wiederholt. Auf
diese Weise fand man, dass das Volumen der
Spektralröhre 0,165 ccm betrug.
Eine ganz ähnliche Spektralröhre aus dem-
selben Glase von derselben Länge wurde an
eine Kugelröhre befestigt, von der sie durch
Drehen eines Hahnes abgeschlossen werden
konnte; die Kugelröhre konnte gleichfalls mit
einem Hahn von der Pumpe abgeschlossen
werden. Die Kapazität der Spektralröhre so-
wohl als die der Kugelröhre war bekannt.
Eine bekannte Menge Helium wurde in die
Kugelröhre und die Spektralröhre vermittels
eines umgedrehten Hebers mit 2 Hähnen ein-
geführt; das Volumen zwischen den Häh-
nen betrug 0,0268 ccm. Da das Volumen
der Spektralröhre mit den Verbindungsröhren
1,68 ccm und das der Kugelröhre 1,25 ccm be-
trug, wenn das in der Spektralröhre enthaltene
Gas sich in die luftleer gemachte Kugelröhre
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
353
ausdehnen konnte, wurde das Volumen im Ver-
hältnis 1,68/1,25 + 1,68 oder 0,57 verkleinert.
Die Spektralröhre mit dem Bruchteile des
Heliums, das sich 60 Tage lang angesammelt
hatte, wurde mit der Helium enthaltenden in
Serie geschaltet, so dass beide Röhren von
derselben Stromstärke durchflössen wurden, und
ihre Spektra wurden auf die Helligkeit der D^-
Linie hin verglichen. Es war nötig, den Inhalt
der Heliumröhre siebenmal zu teilen, bevor
man die /^'-Linie als etwa gleich stark in
beiden Spektralröhren ansehen konnte. Wenn
man dieses Verhältnis mit dem Volumen des
bei atmosphärischem Druck in den Apparat
eingelassenen Heliums multipliziert, so i.st das
Volumen, welches nach Luftleermachen im
Apparate verbleibt, gegeben durch:
(0,57)' X 0,0268 = 0,000517 ccm.
Nun war das Volumen der Heliumröhre mit
den Verbindungsröhren zufällig so ziemlich
lomal so gross wie das der Spektralröhre
allein (1,65 und 0,165); daher enthielt die Spek-
tralröhre 0,000052 ccm oder 0,052 cbmm. Die
ganze erhaltene Menge war etwa zweimal so
gross oder 0,1 cbmm.
Da ein Liter Helium 0,18 g wiegt (seine
Dichte ist zweimal so g^ross wie die vom
Wasserstoff), 'so wiegt 0,1 cbmm 0,000018 mg.
Dieser Betrag ist das Produkt von 50 mg
Radiumbromid in 70 Tagen; daher muss ein
Gramm Bromid in einem Jahre 0,0022 mg er-
geben. Es ist zu erwähnen, dass das Spektrum
von Argon anwesend war und dies mag bei
dieser Abschätzung ernstlich gestört haben.
Ausserdem kann das Helium eingedrungen und
im Glase geblieben sein.
Versuch 4. Es erschien angängig zu sein,
die Messung des wirklichen Volumens der
Emanation in einer feinen Kapillarröhre zu ver-
suchen. In der Annjihme, dass jede käufliche
Kapillarröhre zu weit sein würde, zogen wir
eine sehr enge Röhre aus, welche an ihrem
Ende mit einer eingeschmolzenen Elektrode
versehen war. Sie zeigte sich jedoch sehr un-
regelmässig, und die Ergebnisse in Bezug auf
das Volumen sind nicht zuverlässig. A ist die
Kapillarröhre mit einer in ihr oberes Ende ein-
geschmolzenen Platinelektrode aus sehr dünnem
Drahte; das Gemisch von Wasserstoff" und
Sauerstoff", welches die Emanation 'enthielt,
wurde in die Explosionsbürette F durch den
umgedrehten Heber E eingeführt; etwas feuchte
Pottasche war oben in die Bürette eingeschmolzen
worden, um aus den Gasen alles etwaige Kohlen-
dioxyd zu entfernen, welches von der Flamme
hervorgerufen sein konnte, durch die jeder
organische Staub in der Bürette verbrannt
wurde. Nachdem die Gase zur Explosion ge-
bracht worden waren, wurde der Uberschuss
an Wasserstoff" zugleich mit der Emanation
eine Zeitlang mit der Pottasche in Berührung
gelassen. Nachdem der obere Teil des Appa-
rates vollständig luftleer gemacht worden war,
wurde die Verbindung mit der Pumpe abge-
schlossen, und die zu dem Reservoir der
Bürette führende Röhre abgeschnitten; als die
Verbindung durch Drehen des Hahnes der Bürette
hergestellt wurde, traten Wasserstoff" und Ema-
nation in den Apparat. Hierauf wurde flüssige
Luft in die äussere weite Röhre t'hineingegeben,
so dass sie die Röhre B abkühlte, wo die Ema-
F'g- 5-
nation sich kondensierte. Nachdem man das
Reservoir der Bürette mehrere Male gehoben
und gesenkt hatte, um die Emanation in die
Röhre D zu befördern , wurde der Hahn
der Bürette geschlossen und der zur Pumpe
führende geöff"net. Als wir wieder vorsichtig
den Hahn der Bürette geöffnet hatten, Hessen
wir das Quecksilber aufsteigen und durch die
Röhre D mit Phosphorpentoxyd bis nach G
gehen; dann wurde das Auspumpen vollendet,
bis nicht mehr die geringste Spur einer Blase
durch die Pumpe hindurchging. Der zur Pumpe
führende Hahn wurde geschlossen und der
Hahn der Bürette geöff"net, bis das Queck-
silber fast bis an die Röhre D gestiegen war.
Als wir das Zimmer verdunkelten, zeigte sich
die Röhre D in hellem Glühen; es war sogar
möglich, bei ihrem Licht eine Uhr abzulesen.
Die flüssige Luft Hess man verdunsten; das
Reservoir der Bürette wurde gesenkt und sein
Hahn geöffnet; durch sanftes Heben des Re-
servoirs konnte die Emanation in der Kapillar-
röhre A vollständig gesammelt werden. Das
Volumen der Emanation wurde von einem Tage
zum andern vermittels eines Ablesungsfern-
rohres bestimmt. Es zog sich regelmässig zu-
sammen; die Röhre war nach einigen Tagen
tief purpur gefärbt und dies erschwerte die Ab-
lesung; man konnte jedoch bei einer hellen
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354
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
Beleuchtung von hinten das Aufsteigen des
Quecksilbers verfolgen. 28 Tage lang wurde
kein Versuch gemacht, eine Entladung hin-
durchzuschicken; nach diesem Zeiträume hatte
sich die Emanation bis auf ein Volumen zu-
sammengezogen , das nur ' o, i mm von der
Kapillarröhre bei einem Druck von ungefähr
50 mm einnahm, das jedoch sein Leuchten bis
zum letzten Augenblick bewahrte, nur dass die
beleuchtete Röhrenlänge immer kürzer und
kürzer wurde. Wenn man den Quecksilber-
dampf durch Abkühlen der Kugel B mit flüssiger
Luft ausfror, so wurde das Heliumspektrum
sichtbar und zu gleicher Zeit war die Wirkung
des Durchganges der Entladung die, dass in
der Kapillarröhre wieder Gas dargestellt wurde.
Nach Abschluss des Versuches wurde die
Spitze der Röhre unmittelbar unterhalb des
Platindrahtes abgeschnitten und die« Kapillar-
depression bei verschiedenen Niveaus gemessen.
Die Kapillarröhre wurde hierauf abgeschnitten
und das Volumen durch Auswägung mit Queck-
silber bestifnmt; sie wurde hierauf durch Ver-
schieben eines Quecksilberfadens unter einem
Ablesemikroskop kalibriert. Die schliesslichen
Ergebnisse waren:
Zeit Volumen
cbmm
Köhreo-
Vol.
Druck
Druck:
länge:
in cbmm:
in mm:
mal Volum:
V
/
/"
6,80
0,163
132,4
21,6
2,30
0,0552
333,4
18,4
1.55
0,0372
518,1
19.3
1,20
0,0288
644,8
18.6
0.95
0.0228
765,8
17,5
2.55
0,0612
309,2
18,9
11,90
0,372
55,3
20,6
Beginn
0,124
I Tag
0,027
3 Tage
0,011
4 „
0,0095
6 „
0,0063
7 ,.
0,0050
9 ..
0,0041
II
0,0020
12 „
0,0011
4 Wochen
0,0004
Das verhältnismässig grosse Volumen beim
Beginn ist sehr auffällig: wir können es nur
anführen; möglicherweise kam es von dem
Steckenbleiben des Quecksilbers in der Kapillar-
röhre, die unten enger war.
Versuch 5. Der vorige Versuch wurde
diesmal mit einer regelmässigen Kapillarröhre
wiederholt, deren Volumen pro cm 0,24 cbmm
betrug. Ihr Kaliber war regelmässig, und
die von der Kapillarität herrührende Depression
betrug 56,2 mm Quecksilber. Sie wurde ebenso
wie die Kugel, in der die Emanation konden-
siert werden sollte, bis zum Beginn der Rotglut
erhitzt, während ausgepumpt wurde. Die Ema-
nation wurde eingebracht, der begleitende
Sauerstoff weggepumpt und der Mantel von
flüssiger Luft entfernt. Das Volumen der
Emanation wurde sofort bei verschiedenen
Drucken abgelesen. Folgende Tabelle giebt die
Längen der Kapillarröhre, die entsprechenden
Volumina, die nach der Kapillarität korrigierten
Drucke und die Produkte aus Volumen und Druck.
Der Durchschnittswert des Produktes ist
19,3, und das Volumen beträgt bei normalem
Drucke 0,0254 cmni. An demselben Nach-
mittage wurden zahlreiche Ablesungen vorge-
nommen, und es stellte sich heraus, dass das
Stocken des Quecksilbers in der Kapillar-
röhre die Feststellung des wirklichen Volumens
erschwerte. Da jedoch der Druck zunächst
erhöht und hierauf erniedrigt wurde, kann dieser
Wert von der Wahrheit nicht weit entfernt
sein. Nun ist ein sehr auffälliger Umstand zu
erwähnen. Während die Emanation bei dem
früheren Versuche sich während ihrer ganzen
Lebensdauer zusammenzog, war bei diesem
Versuch eine regelmässige Ausdehnung zu be-
obachten, die zunächst schnell erfolgte und
hierauf langsam von Tag zu Tag abnahm.
Zwischen 5 Minuten nach i Uhr und 7 Uhr,
während der Druck konstant auf 55,3 mm er-
halten wurde, nahm der Wert von /" von
20,6 bis auf 48,4 zu. Dies war am 20. Januar.
Am 21. hatte /" bis auf 71,2 zugenommen
und blieb dann den ganzen Tag über so ziem-
lich konstant; es erschienen 3 kleine Blasen in
dem Quecksilberfaden unterhalb des Niveaus
der Emanation. Am 22. hatte der Wert von
/" bis auf 56,5 abgenommen, und das Vo-
lumen der Blasen hatte bis auf 2,7 mm Länge
in der Röhre zugenommen. Am 23. nahm die
Emanation so ziemlich dasselbe Volumen ein,
aber die Länge der Blasen hatte bis auf 4, i mm
zugenommen. Die Anwesenheit dieser Blasen
machte das Erzielen korrekter Ablesungen un-
möglich, da das „Stocken" des Quecksilbers
bedeutend stärker geworden war. Am 25.
hatte /" weiter bis auf 51,2 abgenommen,
während die von den Blasen eingenommene
Länge bis auf 5,5 mm zugenommen hatte. Am
3. Februar hatten sich die Blasen mit der Ema-
nation vereinigt; der Wert von /" war 132,5,
und das Volumen des Gases unter normalem
Drucke 0,174 cbmm. Am 9. hatte /" bis auf
166 zugenommen, und betrug das Volumen bei
normalem Drucke 0,224 cbmm. Schliesslich
wurde das Gasvolumen am 12. bei normalem
Drucke gemessen; es betrug 0,262 cbmm. Das
Niveau des Quecksilbers wurde hierauf er-
niedrigt und das Gas ausgepumpt; dasselbe
zeigte ein glänzendes Heliumspektrum. Die
Röhre wurde darauf erhitzt, und das Volumen
des absorbierten Gases betrug 0,103 cbmm bei
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgan|^. No. 13.
355
normalem Drucke; es zeigte auch das Helium-
spektrum, aber die Röhre wurde, bevor dies
bestätigt werden konnte, durchbohrt.
Diese Ergebnisse sind im Lichte der früheren
Versuche einigermassen unerklärlich. Es waren
bei dem zweiten Versuche strengere Vorsichts-
massregeln getroffen worden, um die Kapillar-
röhre von Gas zu befreien, als dies bei dem
ersten Versuche der Fall war, und doch traten
unter der Quecksilberoberfläche Blasen auf
Vielleicht war es dem Helium wegen der Eigen-
schaften des Glases, aus dem die erste Röhre
gemacht war, möglich, in seine Masse leichter
als bei dem zweiten Versuche einzudringen.
Aber in jedem Falle ist das erzeugte Volumen
von derselben Grössenordnung, wie folgende
Betrachtung lehren wird.
Wenn man annimmt, dass die Emanation
aus einem bestimmten Bruchteile Radium ent-
steht, der pro Sekunde zerfallt, so lässt sich
dieser Bruchteil aus dem Volumen der Ema-
nation und aus der Ansammlungszeit berechnen.
Die Emanation sammelt sich an, bis die Er-
zeugungsgeschwindigkeit der Geschwindigkeit
gleichkommt, mit der das Verschwinden erfolgt,
und dann bleibt die Menge konstant. Es möge
C?« die Gleichgewichtsmenge und Qt die nach
einer Zeit t vorhandene Menge sein; dann ist
wobei t in Sekunden ausgedrückt ist und i eine
konstante Grösse ist, welche das Verhältnis
ausdrückt, in dem sich die Emanation pro Se-
kunde verändert, nämlich 1/463,000.')
Das angewandte Radiumbromid wog unge-
fähr 60 mg. Nimmt man an, dass die Ver-
bindung ungefähr ihr halbes Gewicht Radium
enthielt (Radium 225; Brom -|- 2 //jO 196), so
kann man annehmen, dass die Radiummenge
ungefähr 0,03 g betrug. Bei dem ersten Ver-
such betrug die Ansammlungszeit / 8 Tage==
691 200 Sek.; ö' ist daher gleich 0775 ß«-
Das bei dem ersten Versuch benutzte Volumen
(0,027 cbmm) war das am Ende des ersten
Tages vorhandene, und eine Korrektion ist not-
wendig wegen des in dieser Zeit umgewandelten
Betrages. Die nach Verlauf eines Tages übrig
bleibende Menge ist 0,83 von der anfanglichen
Menge. Das Volumen, 0,027 cbmm, beträgt
daher
0,83x0,775 Ö« =0,643 ö,.
Die durchschnittliche Lebensdauer des Teil-
chens in einem System, in welchem ein kon-
stanter Bruchteil X der vorhandenen Teilchen
jede Sekunde sich umwandelt, ist, wie man
darthun kann, gleich iß. Die Gleichgewichts-
menge ö^ ist die während der durchschnitt-
lichen Lebenszeit eines Atoms der Emanation
1) Ratherford und Sodily:
445 u. 576, 1903.
Phil. Mag. (6), 5, i
hervorgebrachte Menge, oder Q^ ^ Öo/A =
463,000 ö„ wo Q„ die pro Sek. erzeugte Menge
ist. Und 0,643 ö« = 297,830 Qo. Das Vo-
lumen von Qo ist daher 0,027/297,830 = 0,9
xio"'' cbmm. So verhält es sich bei 0,03 g
Radium; i g Radium erzeugt daher 3x10""
Emanation pro Sek.
Da die Emanation den Gasen der Argon-
gruppe an chemischer Trägheit gleicht, so ist
ihr Molekül wahrscheinlich einatomig, und ihr
Atomgewicht muss zweimal so gross sein wie
ihre Dichte, wenn man Wasserstoff als Einheit
annimmt. Die Dichte ist nicht genau bekannt;
nach Diffusionsversuchen dürfte sie jedoch einen
Wert von ungefähr 80 haben. Da das Atom-
gewicht daher in der Umgegend von 160 liegt,
kann nicht mehr als l Atom Emanation aus
einem Atom Radium erzeugt werden. Um das
Verhältnis zwischen der Emanationsmenge und
der Menge des- erzeugenden Radiums zu be-
stimmen, ist es nötig, das Volumen zu kennen,
welches von Radium in der Form eines ein-
atomigen Gases eingenommen werden würde.
Dies beträgt für ein Gramm Radium
(2x11,2) 225 = 0,1 Liter== 10' cbmm.
Ein Gramm Radium erzeugt 3x10"* cbmm
Emanation pro Sekunde, und wenn ein Atom
Radium ein Atom 'Emanation hervorbringt, so
ist JL, das sekundliche Umwandlungsverhältnis
des Radiums gleich 3x10-". Daher ist das
Umwandlungsverhältnis pro Jahr 9x10"* d. h.
etwas weniger als i Tausendstel pro Jahr er-
fährt die Umwandlung. Die durchschnittliche
Lebensdauer des Radiumatoms beträgt i/2 =»
3,3x10" Sek. = 1050 Jahre.
Beim zweiten Versuch sammelte sich die
Emanation 6 Tage lang an un d mass 0,02 54cbmm .
In diesem Falle ist
Qt = 0,647 ß« = 312,060 Qo,
und Qa = OjSixio"' cbmm; ;i = 2,4X io~",
und i/>l=i250 Jahre. Der Mittelwert der
beiden Versuche ergiebt daher für ein Gramm
Radium (Element) (^=2,85x10"" cbmm; <3„
= 1.3 cbmm; A = 285x10""" und i/A = 1150
Jahre.
Rutherford und Barnes') haben gezeigt,
dass 75 Proz. der gesamten Wärmeentwicklung
von Radium, welches seinen Gleichgewichtszu-
stand erreicht hat, von der Emanation und
ihren aufeinanderfolgenden Umwandlungspro-
dukten herrührt. Da ein Gramm Radium
100 Kai. pro Stunde entwickelt (Curie), so
geben 1,3 cbmm Emanation 75 Proz. Kai. pro
Stunde ab. Die gesamte Wärmemenge H,
welche während der vollständigen Umwandlung
abgegeben wird, erhält man, wenn man h die
Emission pro Sek. mit der durchschnittlichen
Lebensdauer der Emanation in Sekunden mul-
\) Phil. Mag. (6), 7, 20^, 1904.
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356
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
tipliziert, womit man H= h\X = 9,646 Kai.
erhält. Ein Kubikcentimeter Emanation würde
daher während seiner vollständigen Umwandlung
7,4x10* Kai. abgeben. Ein Kubikcentimeter
Wasserstoff und Sauerstoff in dem zur Bildung
von Wasser erforderiichen Mischungsverhältnis
entwickelt 2,04 Kai. bei der Explosion, d. h.
eine Menge, welche ßöooooonial kleiner ist
als die von einem gleichen Volumen der Radium-
emanation abgegebene. Wenn man als Dichte
der Emanation den Wert 100 annimmt, so ist
das Verhältnis der von gleichen Gewichten
Emanation und Wasser abgebenden Energie-
mengen wie 215000 zu I.
Die gesamte Menge Energie, welche während
der Umwandlung eines Gramms Radium ent-
wickelt wird, erhält man durch Multiplizieren
der sekundlichen Energieabgabe mit der durch-
schnittlichen Lebensdauer des Radiumatoms in
Sek.; sie ist 10^ Kai. Die bei der Bildung
eines Gramms Wasser entwickelte Energie be-
trägt 3,8x10' Kai., daher ist das Verhältnis
wieder ungefähr wie 250000 zu i.
Das Volumen von ß«, der Gleichgewichts-
menge Emanation, welche von einem Gramm
Radium erzeugt wird, wurde von Rutherford')
theoretisch nach der sekundlichen Energieab-
gabe des Radiums und nach der Energie der
Partikel bestimmt, die aus ihrer Masse und
Geschwindigkeit berechnet wird. Mit Hilfe ge-
wisser zu erörternder Annahmen kam er zu
dem Schlüsse, dass ö» zwischen 0,6 und
0,06 cbmm liegen muss. Der grösste Wert,
der ungefähr halb so gross ist wie der von
uns gefundene Experimentalwert, war auf der
Annahme basiert, dass die gesamte, und der
kleinste Wert auf der Voraussetzung, dass nur
ein Zehntel der Zerfallsenergie sich in der
kinetischen Energie der fortgetriebenen Partikel
kundgiebt. Es wurde ferner angenommen, dass
jedes Atom bei jedem Zerfall, der, wie be-
kannt, von «-Strahlung begleitet ist, nur eine
Partikel von sich giebt. Wenn mehr als eine
Partikel bei jedem Zerfall abgegeben wird, so
muss die theoretische Abschätzung dement-
sprechend kleiner werden. Da der Experi-
mentalwert grösser ist als der Maximalwert der
theoretischen Abschätzung, so folgt daraus, dass
jetzt direkte experimentelle Gründe vorhanden
sind zur Annahme: •
1. dass nur eine Partikel bei jedem Zerfall
vom Atom ausgesandt wird;
2. dass der grösste Teil der Zerfallsenergie
in Form von kinetischer Energie der «-Strahlung
auftritt ;
3. dass die Emanation ein einatomiges Gas ist.
Es ist nicht zu vergessen, dass der Experi-
mentalwert notwendigerweise ein Maximalwert
ist; denn wenn in der Emanation irgendwelche
1} Nature 1903, 2a August
Verunreinigung vorhanden wäre, so würde
diese das gemessene Volumen erhöhen.
(Aus dem EogUscfaen übersetzt von A. Gradenwitz.)
(Eingegangen 15. Mai 1904.)
Kinetische Theorie und Radioaktivität
Von Emil Böse.
Zu einer Zeit, wo die Physik im Zeichen
so tief eingreifender Entdeckungen steht, unter
deren Wucht bisher invariante Begfriffe wie der
des Atoms zu fliessen beginnen, dürfte es viel-
leicht nicht gänzlich ohne Intere.sse sein, aus
den Lehren der kinetischen Theorie eine Fol-
gerung zu zieher, welche, so selbstverständlich
sie sich ergiebt, doch zur Zeit der Entwickelung
der kinetisch a Theorie nicht gezogen wurde
lediglich aus dem Grunde, dass man von irgend-
welchen Manifestationen der den Atomen selbst
innewohnenden Energie bis dahin nichts wusste.
Der Begriff des Atoms war der von etwas
absolut Stabilem und man konnte nicht ahnen,
dass einmal eine Zeit kommen werde, in wel-
cher sich ein eventueller Energieinhalt der
Atome würde dokumentieren können. Diese
Zeit ist nunmehr allem Anscheine nach da') und
es steht nichts mehr im Wege, die früher gegen-
standslose Folgerung zu ziehen. Knüpfen wir
einmal an Boltzmanns „Vorlesungen über
Gastheorie" an, wo in Band i, Seite 57 die
Formel für das Verhältnis der spezifischen
Wärmen bei konstantem Druck und konstanter
Temperatur gegeben ist:
^^^='+3(iV^)-
Darin bedeutet /3 das Verhältnis des Zuwachses
der inneren Energie der Molekel zu dem gleich-
zeitigen Zuwachse der kinetischen Energie der
fortschreitenden Bewegung der Molekel. Ist
dieses Verhältnis Null, so erfährt die innere
Energie des Moleküles bei Temperatursteige-
rung keinen Zuwachs, ein Fall, der nur ein-
treten kann, wenn das Molekül einatomig ist.
In der That ergiebt sich für einatomige Ga.se
wie Quecksilberdampf dann der Wert i -f 23 =
1,66 .. . als Verhältnis der spezifischen Wär-
men, und man hat weiterhin bei den inerten
Edelgasen aus dem gleichem Werte von y/^r
auf die P>inatomigkeit dieser Gase geschlossen,
ein Verfahren, das durch die vorzügliche Pjn-
ordnung dieser Gase ins periodische System
der Elemente seine Rechtfertigung erfahren
hat. ß = o sagt also einfach aus, dass bei Teni-
peratursteigerung die innere Energie eines Atoms
keinen Zuwachs erfährt. Dies bedeutet aber
keineswegs, dass die innere Energie eines
i) Wenngleich auch die Ansicht Vertreter findet, dass
die Atome der radionellen Stoffe nur als Energietransfonn.itort.'ii
fungieren, wie das z. B. sonst bei der Temperaturentwickluug
angenommen wird.
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 13.
357
Atoms nunmehr Null sein müsse, sondern viel-
mehr, dass dieselbe jeden beliebig grossen,
aber von der Temperatur unabhängigen Wert
haben kann. Wir können also jetzt als Fol-
gerung von der kinetischen Theorie auspre-
chen, dass die innere Energie eines Atomes
keinen Temperaturkoeffizienten besitzt.') Diese
Folgerung, welche man schon längst hätte ziehen
können, hatte bisher keinen Wert, da man
keinerlei Kundgebungen der inneren Atom-
energie kannte. Nunmehr liegt die Sache anders ;
wir wissen, dass es sich bei den Substanzen, welche
Becquerelstrahlen aussenden, sehr wahrscheinlich
um Energiemengen handelt, die aus dem Atome
selbst stammen und dass wir danach die Atome
als verhältnismässig sehr grosse Energiereservoire
anzusehen haben. Nach den eben angestellten
Überlegungen müssen wir nun sagen, dass ein
Atom ein beliebiges Energiequantum repräsen-
tieren kann, dass dieses Quantum aber unab-
hängig sein muss von der Temperatur. Und
hier haben wir jetzt direkt eine Folgerung der
kinetischen Theorie, welche sich an den radio-
aktiven Substanzen prüfen lässt und bewährt
findet. Die Becquerelstrahlung eines Radium-
präparates beispielsweise ist weitgehend unab-
hängig von der Temperatur, sowohl in flüssiger
Luft als auch beim Erwärmen bleibt die Strah- *
lung dieselbe. Was man an Abweichungen
von diesem Verhalten hat konstatieren können,
erweist sich bedingt durch den Emanations-
gehalt der Präparate. Bei extrem niederen
Temperaturen wird die Emanation verflüssigt,
also in der Nähe des Präparates angereichert,
wodurch für kurze Zeit nach dem Herausnehmen
aus dem Kältebade der Effekt verstärkt er-
scheint, andererseits findet bei längerem Er-
hitzen auf sehr hohe Temperaturen ein Ver-
jagen des Enianationsgehaltes aus dem Präparate
statt. Dies hat eine zeitweilige Schwächung des
Präparats zur Folge, indem sich erst der normale
Gehalt an Emanation wieder herstellen muss.
Deutlicher tritt die Unabhängigkeit der Atom-
energie von der Temperatur in Erscheinung
dadurch, dass die Konstante des zeitlichen Ab-
klingens der Aktivität der Radiumemanation
die gleiche ist für —180* wie für + 450*.
(Vergl. diese Nummer Seite 346, 2. Kol., oben.)
Diese Beziehung der kinetischen Anschau-
ungen zur Radioaktivität dürfte zu einer Zeit,
wo die neue Erscheinungswelt uns noch so
unendlich viel des Neuen und Rätselhaften bie-
tet, vielleicht als ein kleiner bescheidener Bei-
trag nicht völlig des Interesses entbehren.
l) Bewiesen ist der Sat7. vod der Unabhängigkeit der
Atomenergie von der Temperatur damitgenau genommen nur
für die Atome der sog. einatomigen Gase, bei denen das Atom
mit dem Molekül identisch wird, doch wird die Erweiterung
des Schlusses auf andere Atome wohl keine allzu gewagte
Hypothese sein, da sie mit den Thatsachen im Einklang bleibt.
(Eingegangen lo. Juni 1904.)
Einige Beobachtungen über die radioaktive
Substanz im „Fango".
Von Franz Müller.
Vor kurzem haben die Herren Elster und
G eitel die interessante Beobachtung mitge-
teilt'), dass die Verbreitung der radioaktiven
Stoffe in der Erdrinde keine gleichmässige ist,
sondern dass gewisse Bodenarten besonders
reich daran sind. In dem sogen. „Fango"
fanden sie ein besonders stark radioaktives
Material und erzielten durch verschiedene che-
mische Methoden eine Anreicherung der radio-
aktiven Substanz um das 150 fache. Der Fango-
schlamm ist ein vielfach und mit gutem Erfolg
angewandtes Heilmittel, dais besonders in Um-
schlägen bei verschiedenen Erkrankungen eine
anderen Schlammarten überlegene Heilwirkung
entfalten soll. Die Herren Elster und Geitel
äusserten daher die Vermutung, dass „diese
Heilwirkung vielleicht mit Reizerscheinungen
der Haut durch die radioaktive Substanz in
Zusammenhang gebracht werden dürfe", in-
dem diese die Wärmewirkung wirksam zu unter-
stützen vermöge, da ja bekanntlich die Bec-
querelstrahlen starke Hautreizung hervorrufen.
Lag es schon aus diesem Grunde auch in
medizinischem Interesse, die Radioaktivität des
Fango weiter zu studieren, so fiel eine von den
Herren Elster und Geitel ausgehende und
dahinzielende Anregung^), die mir durch die
Herren Professor R. Bernstein und Kollegen
W. Caspari freundlichst übermittelt wurde,
um so mehr auf vorbereiteten Boden, als beim
Studium der Einwirkung des Hochgebirgs- und
Seeklimas auf den menschlichen Organismus die
elektrischen Verhältnisse der Atmosphäre mit
in die Untersuchung einbezogen waren'), und
die Handhabung der Apparate mir daher nicht
unbekannt war. Aus diesen Gründen habe ich
mich gern dieser interessanten Aufgabe unter-
! zogen. Siesollte aber gleichzeitig die Vorbereitung
1 zu weiteren physiologischen Versuchen mit radio-
I aktiv gemachter Luft sein, wie sie seit längerer
! Zeit von den Herren Aschkinass und Cas-
i pariimZuntz sehen Institut ausgeführt werden, "i)
Während die physiologische Untersuchung noch
einige Zeit in Anspruch nehmen dürfte, sollen
im folgenden in der Hauptsache die physi-
kalischen Beobachtungen mitgeteilt werden.
i) Diese Zeitschrift 6, 11 — 20, 1904.
2) Die Herren hatten auch die ausserordentliche Liebens-
wflrdigkeit, mir mehrere Apparate zur Verfügung zu stellen
und mich während der Dauer der Versuche durch ihren Rat
fortdauernd aufs freundlichste zu unterstützen, wofür ich ihnen
herzlichst danke.
3) W. Caspari, diese Zeitschrift 8, 521, 1902, A. Loewy
und Franz Müller, ebenda 6, 290— 294,, 1904.
4) E. Aschkinass und W. Caspari', Pflügers Archiv
8Ö, 603, 1901. — W. Caspari, Zeitschrift für diät. u.
physik. Therapie 8, 1904/05.
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358
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
Sie können zwar nicht als erschöpfend gelten,
sondern mögen nur als Fortsetzung der Ver-
suche der Herren Elster und G eitel betrachtet
werden.
I. Messung der Leitfähigkeit der Luft
des Fangokellers.
Zunächst erschien es am einfachsten, die
Luft des Raumes, in dem die radioaktive Sub-
stanz, der Fango, lagert, auf ihre elektrische
Leitfähigkeit hin zu untersuchen.
Der Fango ist, wie wohl bekannt, ein feiner Schlamm,
der sich um die Sprudelthermen von Battaglia in der ober-
italienischen Tiefebene ansammelt imd dort abgestochen wird.
Nach Trocknung wird er nach Deutschland transportiert und
in Berlin im Keller der Fangokuranstalt in Mengen von
50 — looooo Kilo in zwei Lattenvecschlägen aufbewahrt Der
Keller selbst ist 13,$: 16,5 m gross, liegt 2,8 m unter dem
Strassenniveau, hat einen durch eine breite TQr vermittelten
Zugang direkt von der Treppe her und an zwei Seiten zahl-
Tabelle I.
^r.'^
,_. ^ il Datum
3-g 'I
Urt mit genauer
Bezeichnung, wo der
Apparat aufgestellt war
Bemerkungen, wie ' 1
lange der Keller nicht £— \ E +
gelüftet war etc. I
Potential- |
" + sSvrft! S°"*'*8'= Bemerkungen
- ' + I
I Fangokeller, in dem
jj grossen Kellerraum
■ * 1 etwa je 3 m von den
I Verschl%en entfernt
' Fangokeller, in dem
I grösseren Verschlag
„ ' bei offener Thür, von
dem Fangohaufen ca.
I V2 m entfernt
Keller war seit Mona- 1
ten nicht gelüftet, da-
gegen steht die Thür
zur Treppe immer
offen, deuUicher Luft-
zug vom hinteren
Kellerraum nach der
Treppe hin ins Freie
I Fangokeller, in dem '
2 II Oi I K^"»^^" Kellerraam j
■ j etwa je 3 m von den
I Verschlagen entfernt
Fangokeller, am Aus- 1
gang nahe der Treppe,
" . in merklichem Luftzug
I nach oben 1
{ Fangokeller, in dem
I kleineren Verschlag,
" I direkt auf dem Faugo-
I häufen '
_ . ^ . I
' Fangokeller, in dem !
4.11.04 >°^^" Kellerraum,!
^ ^ ' etwa je 3 m von den |
I Verschl^en entfernt |
' Fangokeller, in dem
; grösseren Verschlag,
" , der 3 Tage lang offen |
I I stand. I
[ Fangokeller, in dem
I kleineren Verschlag, I
" ; direkt auf dem Fango- '
, häufen 1
I
I Sofort darauf im 1
I II. Stock des Hauses '
" I in einem schlecht ge- '
I lüfteten Zimmer
Keller war seit Mo-
naten nicht gelüftet,
, die Thür zur Treppe
ist offen, deutlicher
Luftzug von hinten
nach oben ins Freie
4,12s 4.705 10.905 '.03» 68.0
6,079 I 4.088 1 1,333 0,896 1 100,0
■ I ' I
3,834 2,975 0,841 0,653 i 58,8
76,8
69,2
45.6
' ' I I
3,970 I 4,490 10,871 10,985 64,8 70,4
I I
I I
I 1
11,384110,59312,496
i
I
Alle Fenster I
^ stehen noch auf, I 2,127 3.37^ 10,466
" starker Luftzui; ' 1
sl ! I
l: ^Ssr U.376 ..746J0.5..
»" 11
"w 1 I ]
2,3231164,4
0,740 34,8
«5*.4
52,0
Am Morgen desselben
Tages in meiner Woh-
nung (III. Stock\
Potential-Abfall pro
Stande in Volt,
positive Ladung
7,2 Volt
Vor Beginn der Mes-
sungen: Bestimmung
ohne Zerstreuungskör-
per im Keller. Poten-
tialabfall pro Stande in
Volt, negativ 3,2, posi-
tiv o Volt
0,602 i 39,2' 47,6.
6. II. 04
Fangokeller, in dem 1
grossen Kellerraum, {
etwa je 3 m von den |
Verschlagen entfernt, j
Thür des kleineren
Verschlags geöffnet
£ Fenster ge- | _ -,_
<» schlössen 1 '''
1,699
Keller war wiederum
dauernd gelüftet '^•'»OS
10,159
2-357
0,993 10,373
I 2,386
4.255
I
,1 Direkt vor der offenen
23. 1 r.04 1 Thür des kleineren
'' ^ Verschlags
J
Keller war 1 7Tage nicht
gelüftet, aber die Thür
' zur Treppe ist offen, 8,66i
deutlicher Luftzug nach
oben
7,"9
2,228! 162,8
I Ebenda sofort danach ohne
] Zerstreuungskörper. Po-
50.0 I tentialabfall pro Stundein
' Voltnegativ8,4,positiv8,o
0,218 31,2 20,4
1,899
' ' Ebenda kurz zuvor ohne
; ,1 , 1 Zerstreuungskörper. Po-
0,523 1279,0 j 43,0 ^ tentialabfall pro Stunde in
j , Voltnegativ3,2,positiv7,2
I I Ebenda kurz zuvor ohne
I I Zerstreuungskörper, nach-
I I dem der Apparat mehrere
1,561 137,6 1114,4 I Stunden in der Glocke
i I (s. später) gewesen. Po'--
I I Abfidl pro Stde. in Volt
! ' negativ 26,4, positiv 13.0
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
359
reiche breite Kenster, diu sich nach den zwei Strasseorrunteii
öfTnen lassen Id dein Keller lagert dicht am Eiugang so
lange, bis er abgefahren wird, der einmal gebrauchte Fango,
an der Ecke des Kellers befindet sich für den irischen Fango
ein grösserer Verschlag von 4,5 qm und im hinteren Keller-
raum ein ebensolcher kleinerer von 4,5 ra Tiefe und etwa
3 m Breite. Beide Verschlüge reichen bis fast an die Decke
des aber 3 m hohen Raumes. Ausserdem stehen in den
hinteren Teilen des Kellers der Elektromotor etc. zum An-
trieb des Fahrstuhls und zwei Kesaelanlagen ßir die Heiz-
und Wasserversorgung, sowie Kohlenablagen. Die Beleuchtung
geschieht durch elektrisches GlUhlicht. Die l'Ur zur Treppe
ist dauernd geöffnet.
Zur Zeit, als ich die Versuche begann,
waren die Fenster des Kellers mehrere Monate
lang nicht geöffnet worden. Trotzdem durfte
ich doch nicht von vornherein hoffen, Zer-'
streuungswerte von der Grösse zu finden, wie
sie Elster und Geitel in der Baumannshöhie
und in ganz abgeschlossenen, längere Zeit nicht
gelüfteten Kellerräumen geftinden haben, da
infolge Erwärmung der Luft in der Umgebung
der Kessel ein dauernder Luftzug von hinten
nach vorn und oben zur Treppe hin herrschte.
Die nebenstehende Tabelle I ') enthält die diesbe-
züglichen Beobachtungen.
Die Versuche 2,5,8 und 1 1 der Tabelle
zeigen, dass die Leitfähigkeit der Luft an den
Stellen des Fangokellers besonders' erheblich
war, die sich in nächster Nachbarschaft der
Fangohaufen befanden. Mitten in dem Keller-
raum oder nahe der Treppe waren die Werte
allerdings immer noch erheblich höher als in
demselben Hause in einem Zimmer des 3. oder
4. Stockwerks. (Versuch 9 und Tab. II.)
Tab
eil
e II.
Normalverauche
im
Zimmer
(11. Stock)
Potential- Abfall
|)ro
Stunde in
Volt
l.aufendeVer-
"
"
1 "
"
suchsnumnier
Datim 1904
1
1
+
37 1
29. II.
14.4
«2.4
3<
I.III.
18,0
«3.2
39 '
2. 111.
18,8
|6,S
40 1
7. III.
10,8
4' 1
8. III.
21,2
42 :
9. 111.
".3
43
12. III.
21,6
44 .
17. in.
24.6
i) In der Tabelle bedeutet E ■■
. ^0 A
100 . log und a --=
Sie waren grösser, wenn der Keller nicht ge-
lüftet war, als nach au.sgiebiger Ventilation
(Versuch l, 3, 4 zu 6 und 7). Dabei sind a+
und a— nicht erheblich verschieden ; nur in Ver-
-, worin /'«'die in Volt ausgedrückte Ladung
«5 -0.4343 •(' — »)
des Elektroskops bei Beginn der Messung f dieselbe IJ Minuten
später, £ die in 15 Minuten vom Zerstreuungskörper neu-
tralisierte Elektrizitätsmenge, » das Verhältnis der Kapazitäten
des Elektroskops ohne und mit Zerstreuungskörper ausdrückt.
Unter Potentialabfall ist die Differenz der Ladungen pro
Stunde in Volt zu verstehen, wobei der Potentialabfall bei
den Bestimmungen ohne Zerstreuuirgikörper in Abzug ge-
bracht wurde.
such 10 zeigte sich eine bedeutende negative
Unipolarität, für die kein anderer Grund ge-
funden werden konnte, als dass diese Bestim-
mung in nächster Nähe der offenen Tür des
zuvor lange Zeit verschlossen gewesenen klei-
neren Fangoverschlags gemacht und die Luft
aus ihm durch den Luftzug direkt nach dem
Apparat hingeführt wurde.
Aus den Versuchen geht somit zunächst
hervor, dass die Luft des Fangokellers eine
erhöhte Leitfähigkeit besitzt, die ansteigt, wenn
der Keller längere Zeit nicht gelüftet ist. Es
fragt sich, ob wir in dem im Keller lagernden
Fango den Grund fiir die Erhöhung der Leit-
fähigkeit der Luft zu suchen haben: Wie mir
scheint, ergiebt die Betrachtung der Versuche,
dass zwar ein geringer Anteil auf die erhöhte
Leitfähigkeit jeder Kellerluft als solcher bezogen
werden muss, dass aber die deutliche Steige-
rung an den den Fangohaufen zunächst ge-
legenen Stellen doch darauf hinweist, dass die
diesem Material entstammende Emanation einen
viel erheblicheren Einfluss auf die Leitfähigkeit
der Luft ausübt, als die Bodenbeschaffenheit
des Kellers selbst. Dass keine höheren Werte
erhalten werden, erklärt sich unschwer aus dem
hohen Feuchtigkeitsgrad der Luft, bedingt durch
die Kesselanlagen und daraus, dass, wie erwähnt,
im Keller dauernd Zugluft herrschte.
II. Bestimmung der , Leitfähigkeit der
Luft, die aus dem Fango direkt ausge-
saugt wurde.
Die Versuchsanordnung entsprach ziemlich
genau der kürzlich') von Börnstein beschrie-
benen (siehe folgende Skizze).
fH\
gSSf
it}ÜM('
Fig. I.
In den etwa l m hohen Fangohaufen des
kleineren Verschlages wurde ca. '/j m tief ein
1) üörnstei», diese Zeilschrift 5, 20, 1904.
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36o
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
20 cm weites Zinkblechrohr eingetrieben. Dieses
besitzt bis zu '/.j tn Höhe zahlreiche kleine
Löcher, ist oben durch einen mit Glasrohr ver-
sehenen Kork verschlossen und läuft unten in
eine Spitze aus. Es ist vermittels Gummi-
schlauchs mit einem anderen Rohr verbunden,
das in eine etwa 10 1 fassende Glasglocke von
45 cm Durchmesser führt. In demselben
Stopfen befindet sich ein in ein dünnes Glas-
rohr eingefügter, durch Schellack gut isolierter
Kupferdraht zum Laden des Elektroskops. Die
Glocke steht auf einem unten durchbohrten
Holzteller. Die Bohrung trägt ein gebogenes
Glasrohr, das bis kurz unter den Stopfen in
einen etwa 20 1 fassenden Ballon hineinreicht.
Ein zweites den Stopfen durchbohrendes Rohr
geht vom Boden des Ballons zu einer hebe-
artigen Rohrleitung. Die innere Wand der
Glocke, in der der Zerstreuungsapparat ohne
Schutzcylinder und Deckel steht, umgiebt in
ihrer ganzen Höhe ein Drahtnetz, das durch
Kupferdraht mit den Wasserleitungsröhren ver-
bunden und so zur Erde abgeleitet ist. Das
ganze System wird durch Glaserkitt luftdicht
verschlossen. Die Hebervorrichtung saugt nun
die Luft aus dem Fango durch die Glocke hin-
durch in den mit Wasser gefüllten Ballon.
Diese Ventilation kann durch Klemmschrauben
reguliert werden. Die Ladung des Zerstreuungs-
körpers geschieht von aussen her durch den
isolierten Kupferdraht.
Die Tabelle III zeigt zwei der so angestellten
Versuche. Beim ersten derselben wurde zum
ersten Male schon 2 — 3 Minuten nach Beginn
der Ventilation geladen und die Ablesungen
dann zwei Stunden lang mit kurzen Zwischen-
pausen fortgesetzt. Der Versuch zeigt deutlich,
wie die Leitfähigkeit der Luft in der Glocke
bei dauernder Durchsaugung von Fangoluft
kontinuierlich ansteigt, so dass der Ladungs-
verlust schliesslich 2556 Volt pro Stunde be-
trägt. Dass das Maximum der Wirkung damit
noch nicht erzielt war, ergiebt sich aus dem
zweiten Versuch, in welchem durch Ansaugung
von etwa 35 1 Luft vor Beginn der ersten
Ladung das ganze System von darin enthaltener
Kellerluft möglichst befreit war. Es zeigte sich
hier, unter Vernachlässigung der angesichts der
kurzen Dauer der Einzelablesung (i — 2 Minuten)
wohl als unerheblich zu bezeichnenden Schwan-
kungen ein Potentialabfall pro Stunde von
ca. 3500 Volt. Die Werte von a betrugen
48,33 bis 92,22, im Mittel 59,62. Diese Glocken-
versuche bestätigen die Resultate, welche
Elster und Geitel mit kleineren Mengen
Fango bekommen haben, und zeigen, dass die
erhöhte Leitfähigkeit der Luft im Fangokeller
in der Tat durch das darin lagernde radioaktive
Material bedingt ist.
III. Messung
der induzierten
aus Fango.
Aktivität
Ein 8'/2 m langer Aluminiumdraht wurde
an gut isolierenden Haken in einem der Fango-
Tabelle III.
— A
CS ä I
12
«3 '
"4 1
'5
■6,
'7
18
•9
20
21
22
23
24
2S
26
27
28 ^
*9 !
30
3'
32
33
34
3S
36
23.11.04
9V2*
Ö •; I Veotila-
,«, Datum j^jjjj^
I Liter
0.43
0,70
0,60
0,24
0,50
1,50
0.30
3.00
»»
2,30
0.75
22. II [.04
Dauer
d. Ver-
suchs
Miu.
S
5
9
5
6
4
4
4
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3
E —
I Poten-
, tialabfall {
I pro Stde.:
I in Volt*)'
Bemerkungen
-I-
+
-f-
-f-
-f
12*
0,26
1/j _
-h
-t-
+
33.41 1
35.7'6
40,643
3 '.899
49.33*
«2,975
16,626
57,182
35.288
43,628
44.052
52,217
19.581
22,271
18.835
38,458
24,586
20,078
w
35.264
14,912
18,812
15,067
14.69*
«6,493
15,860
27,475
29,37«
33,422
34,976
54,096
64,41
92,22
61,96
63,25
53.91
66,04
8,536
10,938
20,899
23.2«5
23.918
48,301
57,253
58,00
49,05
61,88
49.56
48,33
54,25
52.17
475
645
893
817
1221
1291
i486
167 1
1641
2080
2320
^556
3504
4338
3516
3423
3288
3774
3243
3384
3738
3395
33^4
3474
3474
Ladung ohne öflnung der Glocke.
Die Ansaugung von Luft aus dem
Fango beginnt kurz Tor dem ersten
Versuch (12).
Ladung ohne ÖfTnung der Glocke.
(Vor Beginn des ersten Versuchs (24)
werden ca. 35 Liter Luft ans dem
Fango durch die Glocke hindurch-
gesogen (10*43' — S6*). Der Fango-
verschlag bleibt verschlossen. Die
Leitung geht durch ein Loch in der
ThBr.
( )hne Zerstreuungskörper betrug in der
Glocke der Potentialabfall pro Stunde
|)Ositiv und negativ 14,4 Volt.
*) Der normale Verlust ist abgerechnet.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
361
verschlage ausgespannt und mit dem negativen
Pol einer ausserhalb des Verschlags stehenden
Influenzmaschine verbunden. Um die Werte
mit denen der anderen Autoren vergleichbar
zu machen, dauerte die Exposition 30 Minuten
bei einer Ladung von — 2500 Volt. Die
Spannung wurde während der Dauer der Ladung
durch ein geeichtes Hochspannungs-Elektro-
meter von Günther & Tegetmeyer kon-
trolliert, der Draht liach Beendigung der Expo-
sition so schnell wie möglich auf das Draht-
netz gewickelt und die Messung der induzierten
Aktivität (gemessen an der Ionisierung der
Luft im Elektroskop infolge Anwesenheit des
aktivierten Körpers) spätestens 5 Minuten nach
Beendigung der Ladung in einem Zimmer des
3. oder 4. Stockwerks desselben Hauses be-
gonnen.')
Fangoluft gestanden hatte, — 26 und + 14 Volt
(Versuch i). Was die Höhe der Aktivierungs-
zahlen A in der Tabelle IV betrifft, so wurde
das Maximum erhalten, wenn der Verschlag
vor der Exposition mehrere Tage lang ver-
schlossen gehalten war, die Thür während der-
selben verschlossen blieb, und auch beim Auf-
spannen des Drahtes nur für Sekunden geöffnet
wurde. Bei offener Tür war A erheblich ge-
ringer (Versuch 45). Die höchsten der er-
haltenen Zahlen können aber doch nicht als
wirkliche Maximalwerte betrachtet werden, da
sich die gasförmige Emanation mangels luft-
dichten Abschlusses des Materials (die Ver-
schlage bestehen aus lose zusammengefügten
Holzlatten) und infolge der dauernden Luft-
strömung im Kellerraum nicht in den Ver-
schlagen ansammeln kann. Bei Bestimmungen
Tabelle IV.
Bestimmung der induzierten Aktivität.
Alumioiamdraht, 8,6 m lang, wird V2 Stunde auf zjoo Volt negativ geladen.
Bestimmung im Zimmer des II. Stocks, spätestens 5 Minuten nach Beendigung der Ladung.
Laufende
Versuchs-
Datum des
Versuchs
1904
Ort, wo der Draht aufgespannt war.
Angabe über Ventilation etc.
PotenUalabfall
pro Stunde in Volt
(beobachtet)
- I +
45
46
47
48
7. III.
, 12. in.
'i
i| 17. m.
l|
11 18.11L
Kleinerer Fangoverschlag
Thür des Verschlags ist während der Ladung offen
129,0
«4,55
42,96
59.8
48,07
*) Bei der Berechnung von A wurde der Potentialabfall im Zimmer (ohne aktivierten Draht) abgerechnet
Kleinerer Fangoverschlag, der 3 Tage verschlossen
gehalten
Zuleitung ohne Offnen der Thtlr
Ebenda, 9 Tage geschlossen gehalten. Während
der Ladung auch geschlossen
Ebenda, 10 Tage geschlossen gehalten. Während
der Ladung geschlossen
136.8
393.6
538,8
413.4
535."
411,6
Aktivierungszahl A:
Potentialabfall pro Stde.
und Meter Draht*)
+
«3.65
59.4
47.86
Die Tabelle IV enthält einige der so ange-
stellten Versuche, die in Bezug auf Höhe der
Spannung und Ablesungen als einwandsfrei
bezeichnet werden dürfen. Unter Aktivie-
rungszahl A ist der Potentialabfall pro Stunde,
bezogen auf i m Draht, zu verstehen, wobei
der normale, vor Anstellung der Messung im
Zimmer ohne aktivierten Draht beobachtete
Verlust in Abrechnung gebracht ist. Diese
Normalbestimmung muss , wie Elster und
Geitel betont haben, vor Beginn der Expo-
sition des Drahtes gemacht werden, da die
Isolierung des Elektroskops immer durch indu-
zierte Aktivität leidet. So zeigte z. B. das
Elektroskop bei mehreren solchen Normalver-
suchen vor Beginn der Exposition einen Lad-
ungsverlust pro Stunde von positiv und negativ
3 — 8 Volt, dagegen, nachdem der Apparat
mehrere Stunden in der erwähnten Glocke in
l) Bezüglich der Methode der Messung s. Elster und
Geitel: Diese Zeitschr. 3, 305 — 310, 1902.
in wirklich luftdicht abgeschlossenen Räumen
sind viel höhere Aktivierungszahlen zu er-
warten.
Es sei noch bemerkt, dass die mittels Leder-
lappens abgeriebene Emanation in einem Ver-
such z. B. vom 17. März einen Potentialabfall
von 696 Volt gegenüber dem Normalwert von
246 Volt bewirkte, also fast das Dreifache, ob-
wohl der Draht erst i Stunde nach beendeter
Exposition abgewischt war, also schon an Ak-
tivität verloren hatte.
IV. Abklingungskurve der induzierten
Aktivität aus Fango.
Die Curie. sehe Kurve eines durch Radium-
Emanation aktivierten Körpers, sowie die von
Elster und Geitel durch Emanation aus Boden-
luft, freier Luft und Fango erhaltenen zeigen
sehr ähnlichen Verlauf. Dieser weicht sehr er-
heblich von der des Thoriums (nach Ruther-
ford) ab. In den folgenden 2 Diagrammen ist
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362
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
die Curiesche Beobachtungsreihe') derart be-
nutzt, dass die dem Elektroskop gegebene An-
fangsladung der in unseren Versuchen gleich-
gemacht wurde, so dass die Curi eschen Werte
im ersten Diagramm um das 5 '/j fache, im
zweiten um das 4fache vergrössert sind. Auf
die Abszisse als Minuten seit Beendigung der
Exposition ist die Ladungsabnahme pro Stunde
in Volt als Ordinate aufgetragen. Die ausge-
zogenen Linien bedeuten meine, die unter-
brochenen S. Curies Beobachtungen. Von den
so gemachten Versuchen sind von mir nur diese
beiden hier wiedergegeben, da die Ladung
bei anderen weit über 2500 Volt betrug und
die zur Ladung benutzte Elektrisiermaschine
sich in demselben Verschlage befand, in dem
der Draht ausgespannt war, so dass die durch-
aus unregelmässig verlaufende Abklingungskurve
der induzierten Aktivität vielleicht durch Stö-
rungen infolge Ozonbildung und anderes be-
dingt war. Während nänSich den folgenden
zwei Kurven V und VI eine ständige Abnahme
der induzierten Aktivität zu entnehmen ist,
stieg diese in den nicht mitgeteilten an, um
erst nach etwa '/« Stunden konstant abzusinken.
Man könnte vielleicht auch an durch Thorium-
Emanation bedingte Radioaktivität denken, die
ja zunächst 1V2 Stunden lang wächst. Es sei
daher nochmals bemerkt, dass während der
Monate, in denen die Versuche angestellt
wurden, der Keller ausschliesslich durch elek-
trisches GlUhlicht erleuchtet wurde, so dass
Thorium-Emanation infolge Brennens eines
Auerbrenners ausgeschlossen ist, dagegen waren
andere durch wechselnde Luftströmung, offene
Feuerungsanlagen der Kessel, sowie Funktio-
nierens des Elektromotors für den Fahrstuhl
bedingte Störungen nicht auszuschliessen.
Die Abklingungskurven Fig. 2 und 3 stimmen
durchaus nicht ideal mit der Radiumkurve
überein; 3 besser als 2, aber ähneln ihr doch
von den bisher bekannten am meisten. Ganz
sichere Entscheidung können auch hier nur
Versuche in fest abgeschlossenen Räumen
bringen. Möglich ist es aber immerhin doch,
dass sich im Fango ausser dem Radium noch
andere radioaktive Körper befinden, deren
Emanation eine etwas andere Abklingungskurve
besitzt. Offen bleibt ausserdem die Frage, ob
im Fango ebenso wie in der Pechblende Uran
das Radium begleitet. Trotz des grossen phy-
sikalischen Interesses, das diese Fragen bieten,
habe ich auf eine nähere Behandlung derselben
als ausschliesslich physikalische, sowie auf Ver-
suche, Helium aus der Fango-Emanation zu
gewinnen, verzichtet.
i) Tabelle V bei Elster und Geitel, diese Zeitschrift
6, 17, 1904.
V. Physiologische Versuche mit Fango.
Wie einleitend erwähnt, ist das medizinische
Interesse an der Radioaktivität des Fango ein
zweifaches. Und zwar erstreckt es sich erstens
auf die Frage, ob die durch den Fangoschlamm
bewirkte Heilwirkung durch direkte Reizwirkung
der in ihm vorhandenen, wenn auch geringen
*««
10»
.■ihnahme ftre Sauicte
0 .> 10' iP i? «I»' ji»' oF Te' »ö' 9tf IM' III' s»'
— • Zetf seit Knät der SxfwstUtn.
Fig. 2.
Radiummengen oder ähnliches unterstützt wird,
und zweitens, ob man mit Hilfe durch Fango-
Emanation radioaktiv gemachter Luft einen Teil
der Faktoren, die in der Hochgebirgsluft ent-
SiC
1!>C
lue-
10' 20 if' ia' JV' üi' 'lO' >»' ■** '"' "• "
Fig. 3-
halten sind, künstlich erzeugen und mit ihnen
experimentieren kann.
Was den direkten Einfluss betrifft, so ist
zu bedenken, dass die gewebsreizende Wir-
kung bei schwach radioaktiven Stoffen nur
langsam eintritt. Es ist daher nicht sicher, ob
durch relativ kurz dauernde Respirationsver-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
36
suche, die während einer Fangoapplikation an-
gestellt werden, eine Steigerung der Reizwirkung
auf die Haut durch Steigerung der Verbrennungs-
prozesse im Körper nachweisbar ist. Bei der
Wirkung der Fangoumschläge ist femer die
Bedeutung des Wärmereizes für die Verbren-
nungsprozesse zu beachten. Dieser wurde in
der Weise eliminiert, dass der Umschlag bei
Körpertemperatur gemacht und subjektiv jeg-
licher Reizeffekt vermisst wurde. Aussichts-
voller wäre es vielleicht, zunächst die radio-
aktive Substanz des Fango nach Vor-
schlägen von Elster und Geitel vermittels
Elek^olyse anzureichern und so deutlich/
radioaktiv gemachte Platinbleche auf die Haut
bezw. pathologische Neubildungen längere Zeit
einwirken zu lassen. Man kann sogar vermuten,
dass event. durch Applikation dieser schwächer
wirkenden Bleche die bei Anwendung von
Radiumsalzen drohende Gewebszerstörung im
gesunden Gewebe vermieden wird.
Bezüglich des Einflusses radioaktiver
Luft auf den Stoffumsatz wäre es gewagt,
eine Wirkung während der, wie gesagt, relativ
kurzen Dauer eines Respirationsversuchs mit
Sicherheit zu erwarten. Wenn die Radio-
aktivität der Luft im Hochgebirge überhaupt
eine Bedeutung für den Stoffwechsel hat, so ist
sie immerhin doch nur ein Faktor unter vielen,
und es ist durchaus möglich, dass erst durch ihr
Zusammenwirken die richtige Reizstärke erzielt
wird. Bis jetzt sind wir aber nach beiden Rich-
tungen noch keineswegs genügend unterrichtet,
um ein endgültiges Urteil abgeben zu können.
Ich kann es mir endlich nicht ver-
sagen, den Leitern der Fango-Import-Gesell-
schaft wie den Ärzten der Fango-Kur-Anstalt,
vor allem Herrn Dr. H. Davidsohn, meinen
aufrichtigen Dank abzustatten für die Freund-
lichkeit, mit der sie mir die Räume der An-
stalt zur Verfugung stellten und meine Ver-
suche in jeder Weise forderten.
Schluss.
Fasse ich das Gesagte zusammen, so konnten
die von Elster und Geitel an kleineren Proben
von Fangoschlamm gemachten Beobachtungen
durch Untersuchungen im Fangolager selbst
durchaus bestätigt werden. Es zeigte sich:
1. eine Erhöbung der Leitfähigkeit der Luft
im Fangokeller, über das Mass der in diesem
Keller zu erwartenden hinaus;
2. eine stark erhöhte Leitfähigkeit der direkt
aus dem Fangolager angesaugten Luft;
3. Es konnte die durch Emanation aus dem
Fango erzeugfte induzierte Aktivität nachge-
wiesen werden. Ihre Abklingungskurve ähnelt
am meisten der des Radiums.
Berlin, im Mai 1904.
(Eingegangen 2. Juni 1904.)
Über auffallende, durch die photographische
Platte erkennbare Erscheinungen.
Von J. Blaas und P. Czermak.
Die im folgenden beschriebenen Versuche
wurden veranlasst durch Beobachtungen, welche
ich schon vor längerer Zeit über die Radio-
aktivität von Mineralien anstellte. Unter
anderem machte ich folgenden Versuch, ich
schrieb mit gelösten Uransalzen auf weisses
Papier, setzte dasselbe der Sonne aus und legte
es sodann im Dunkeln auf eine photographische
Platte, woselbst es 24 Stunden verblieb. Beim
Entwickeln zeigte sich an Stelle des erwarteten
Positivs der Schrift ein Negativ. Das besonnte
Papier hatte also schwärzend auf die Platte ge-
wirkt. In der weiteren Verfolgung dieser auf-
fallenden Erscheinung ergaben sich Thatsachen,
welche, wenn ihre vollkommene Erklärung auch
zum Teil noch aussteht, doch an sich schon
genügendes Interesse bieten, um mitgeteilt zu
werden.
Ich habe über die an besonntem Papier,
Holz und anderen organischen Stoffen auf-
tretenden Wirkungen eine kurze Notiz') ver-
öffentlicht und einen Vortrag im hiesigen
naturwissenschaftlich-medizinischen Vereine ge-
halten. Infolge dieser Mitteilungen wandte
Herr Kollege Czermak seine Aufmerksamkeit
diesen Erscheinungen zu, indem er verschiedene
Metalle auf ihr Verhalten zur photographischen
Platte prüfte und dabei die auffallenden Er-
scheinungen am Zink beobachtete.
Die weiteren Untersuchungen wurden dann
gemeinsam ausgeführt und ergaben bisher die
in der Folge beschriebenen Thatsachen.
J. Blaas.
Setzt man Papier, welches durch mehrere
Wochen im Dunkeln aufbewahrt war („dunkles
Papier") einige Zeit dem Sonnenlichte 2) aus,
belegt dasselbe dann mit einer photographischen
Platte und lässt es 24 Stunden im Kontakte,
so schwärzt sich die Platte beim Entwickeln.*)
Hat man während der Besonnung einzelne
Stellen des Papiers durch Bedecken mit un-
durchsichtigen Körpern (schwarzes Papier, Me-
tallplättchen und dergl.) vor dem Lichte ge-
schützt, so schwärzen sich die entsprechenden
Stellen der Platte nicht.
Schreibt man auf das Papier vor oder nach
der Besonnung mit Tinte, Salzlösungen (auch
farblosen), Gummi oder benutzt man bedrucktes
1) „Über photographische Wirkungen im Dunkeln" von
J. Blaas, Naturwissensch. Wochenschrift. Neue Folge
8, 201 und 316, 1904.
2) Auch künstliches Licht, sowohl krSftiges Magnesium
als auch elektrisches Bogenlicht, ist wirksam.
3) Auflallend dabei ist die rasche Schwärzung durch die
ganze Dicke der Gelatinschichte; eine Erscheinung wie sie
i auch beim Entwickeln von Röntgenaufnahmen auftritt.
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364
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
Papier, so erscheinen die Schriftzüge hell auf
dunklem Grunde.
Daraus geht hervor, dass die Wirkung auf
die photographische Platte durch das Licht
veranlasst und durch gewisse Substanzen wie
Tinte, Druckerschwärze etc. entweder diese
Wirkung vernichtet oder ihre Erregung ver-
hindert wird.
Ursprünglich erweckten diese Erscheinungen
die Vorstellung, dass es sich um eine Art
Phosphoreszenz handle, also um eine Nach-
wirkung des Lichtes und so wurden, der Kürze
a, b, c verschiedene photechische Papiere.
d Fichteoholz mit Ast
e bedrucktes Papier, darauf ein Stack Leder. Die mit. ver-
schiedenen Flüssigkeiten aufgetragenen Inschriften sind alle
unwirksam,')
Fig. I.
des Ausdruckes wegen, jene Körper, welche
die Eigenschaft besitzen, Licht gewissermassen
zurückzubehalten, „photechisch" und die Eigen-
schaft selbst „Photechie" ^) genannt.
Der Umstand, dass nicht jedes Papier diese
Wirkung gleichgut zeigte und dass holzstoff-
l] Bezttglich der Abbildungen ist zu bemerken, dass sie
Papierkopien der Originalplatten sind. Auf denselben erscheint
daher alles, was photechisch wirksam ist, hell, das Unwirk-
same dunkel,
a) Aus ifüxi und i'/tiv.
haltige weitaus am kräftigsten wirkten, veran-
lasste Versuche mit Holz, welches sich als sehr
photechisch erwies. Es wurden verschiedene
Holzarten und zwar altes ausgetrocknetes, so-
wohl hartes als weiches geprüft, wobei sich
zeigte, dass die verschieden dichten Teile des-
selben verschieden stark wirkten. Man erhält
so hübsche Abbildungen der Maserung und
Astzeichnung, wobei man sieht, dass das dichte
Herbstholz kräftiger als das lockere Frühjahrs-
holz wirkt.
Zahlreiche andere Substanzen wurden so-
dann auf ihre photechischen Eigenschaften ge-
• prüft. Weitaus am kräftigsten zeigte sich
braungelbes Packpapier (mit diesem sind auch
die meisten der folgenden Versuche ausgeführt),
Ein kräftiges Diapositiv anf photechischem Papier besonnt,
ergab beim Abdrucke ein Negativ, dessen Kopie in Fig. 2 vorliegt.
Fig. 2.
dann in abnehmendem Grade andere Papiere,
Holz, Stroh, Schellack, Leder, Seide, Baum-
wolle, Schmetterlingsflügel etc., fast oder ganz
unwirksam erwiesen sich: Glas, Metalle (mit
Ausnahme von Zink) und alle bisher unter-
suchten anorganischen mineralischen Körper.
Um näheres über die Bedingungen der Er-
regung der Photechie zu erfahren, wurden Ver-
suche über Zeitdauer, Intensität der Besonnung,
wirksamste Lichtart und über den Einfluss der
Temperatur gemacht , wobei sich folgendes
ergab.
Je länger und intensiver die Besonnung,
desto stärker ist die Wirkung ') ; auch schon
gewöhnliches diffuses Tageslicht ist wirksam.
1) Besonnt man photechisches Papier unter einem kon-
trastreichen Negativ, so erhält man nach dem Kontakte »w
der photographischen Platte ein ziemlich deutliches PosiWi
wobei sich die Intensitätsabstufungen des erregenden Lichtes
am besten demonstrieren.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
365
Die einmal erregte Photechie nimmt in den
ersten Stunden nach der Besonnung nur lang-
sam, später aber viel rascher ab. Vollkommen
erloschen fanden wir sie noch nach Wochen
nicht. Nachweisbar aber ist die Wirkung schon
nach einer Kontaktdauer von einer Minute.
Filtriert man das erregende Licht durch
farbige Gläser, so zeigen sich jene Stellen am
kräftigsten photechisch wirksam, über welchen
Gläser lagen, die blaues und violettes Licht
durchliessen. Ein Versuch mit dem Sonnen-
spektrum ergab wegen der geringen Lichtstärke
nur ein unsicheres Resultat. Farbloses Glas
hindert die Erregung nur wenig.
Starke Erwärmung (Auflegen auf ein heisses
Blech oder Konzentrieren des Lichtes im Brenn-
punkte einer Linse) vernichtet die photechische
Wirkung. Nach der Abkühlung kann solches
Papier durch Besonnung wieder photechi-sch
»erden.
Durch Papier und Holzbrettchen wirkt die
Erregung hindurch, so dass auch die Rückseite
Zinlcplatte mit Tinte beschrieben und berusst. In der Mitte
ist die Bernssung abgewischt.
Fig. 3-
photechisch wird. Beschreibt man Papier
beiderseits mit Tinte, so erhält man auch von
beiden Seiten einen Abdruck.')
Alle diese photechischen Wirkungen konnten
bisher nur mit Hilfe der photographischen Platte
beobachtet werden. Films, welche bezüglich
ihrer Empfindlichkeit für gewöhnliches Licht
den Platten ganz gleichwertig waren, nahmen
keine Schwärzung an. Auch die vom Film
abgelöste Emulsionsschicht reagierte nicht. Erst
das in der Folge beschriebene sehr kräftig
wirkende Zink verursachte auch auf Film eine
Schwärzung.
Legt man zwischen die photographische
Platte und die besonnte Substanz während der
Exposition verschiedene Körper, so zeigt sich
fiir die photechische Wirkung folgende Durch-
dringbarkeit.
Metallplättchen, auch sehr dünne, ebenso
Glas, Quarz, Glimmer lassen die Wirkung nicht
t) Auflallend nnd noch nicht genUgend untersucht ist
iK Eucheinnng, dass zuweilen bei beiderseits bedrucktem
l'ipiei der Druck der RQckseite positiv erscheint
durch, nur Film und dünne Gelatinfolien zeigten
sich durchlässig.')
Hier tritt aber der wichtige Umstand auf, dass
die Farbe der Folie von Einfluss ist
Solche, welche blaues und violettes Licht durch-
Fhotechisches Papier, mit durchlochter Schablone bedeckt, wird
durch Auflegen einer präparierten Zinkplatte wiiksam gemacht.
F!g- 4-
lassen, sind auch bei gewöhnlichen blauempfind-
lichen Platten durchlässig, während eine zur
Hälfte blau und gelb gefärbte Gelatinhaut auf
Wirkung von besonntem Packpapier auf die photographische
Platte bei einem Abstände von a 0,5, i 1,5 und e 3,0 mm.
Fig- 5-
der gelben Seite ganz undurchlässig war. Auf
orthochromatischen Platten (Perorthoplatten von
Perutz) ergaben sich auch grüne und gelblich
gefärbte Folien als durchlässig.
Legt man zwischen besonntes photechisches
l) Daraus erklärt sich auch die eingangs erwähnte Er-
scheinung der raschen Durchentwickelung der photographischen
Platte. Auch zwischengelegtes dünnes Papier erwies sich
als durchlässig, doch lässt es sich da nicht entscheiden, ob
dabei nicht die später zu erwähnende Übertragbatkeit der
photechischen Wirkung in Betracht kommt.
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366
Physikalische Zeitschrift. ' S.Jahrgang. No. 13.
Papier und die photographische Platte ein ab-
gelöstes Negativ, so erscheint auifallenderweise
kein Abdruck und die Gelatinhaut verhält sich
an den mit reduziertem Silber versehenen
Stellen ebenso durchlässig wie an den andern.
Da der Gedanke nahe lag, dass durch die
Besonnung eine ionisierende Wirkung an der
Oberfläche der photechischen Substanzen her-
vorgebracht wird, wobei sowohl eine sekundäre
Strahlung, als auch eine Ozonokklusion auftreten
könnte, wurden Versuche mit Metallstreifen von
Zink, amalgamiertem Zink, Aluminium, Zinn,
Messing, Leder und Packpapier gemacht, die
aber sowohl mit Tintenaufschriften versehen
waren, als auch zur Hälfte berusst wurden. Es
trat da die merkwürdige Erscheinung auf, dass
blankes sowohl als auch amalgamiertes Zink
massig photechisch wirkte, während die Auf-
schriften alle wieder negativ erschienen. Die
Wirkung e{ner auf Zink mit Glyzerin gezogenen Linie a, und
eines Punktes i mit Bernssung, durch einen Spalt und durch
resp. ein rundes Loch hindurch auf die photographische
Platte. Abstand vom Zink bis Schablone 3 mm, von Scha-
blone bis photographische Platte 2 mm.
Fig. 6.
Berussung hatte fast durchweg hindernd ge-
wirkt, nur auf dem Zink erschien die
Schrift genau von der Berussung an tief-
schwarz und so kräftig wie in keinem vor-
hergehenden Falle.
Es wurden nun Aufschriften mit verschie-
denen Bindemitteln versucht und zeigte sich
eine sehr dünne Glyzerinschicht, welche nach-
her berusst wurde, als günstigste Unterlage.
Ausser Russ ergaben auch Lykopodium, Mehl,
Kolophonium, Kreide und andere Pulver auf-
getragen, kräftige Schwärzung, so dass die
poröse Oberflächenbeschaffenheit nötig scheint.
Zinkpul^er allein, dann mit Russ und Mehl ge-
mischtes, auf eine mit dünner Glyzerinschicht
versehene Glasplatte aufgetragen, wirken auch
gut. Aufschriften auf Zink mit verdünntem
Glyzerin kommen schwach, während Terpentin
fiir sich allein auch auf verschiedenen Unter-
lagen gut wirkt.
Zuerst wurden diese Präparate auch be-
sonnt, dann ergab aber ein Versuch, dass die
Erscheinungen dieselben bliebein, wenn alles im
Dunkeln präpariert wurde. Dadurch war der
Gedanke an eine rein chemische Ursache sehr
in den Vordergrund getreten, obwohl diese Art
von Präparaten, schon der leicht verwischbaren
Oberfläche wegen, nie in direkte Berührung
mit der photographischen Platte gebracht wurde,
sondern stets ein Rähmchen aus Karton
zwischengeschaltet war.
Dass diese Wirkung, welche von dem mit
Glyzerin vorpräparierten und dann bepulverten
Stellen der Zinkplatte ausgeht, mit der vorher-
beschriebenen photechischen Wirkung der be-
sonnten Papiere sehr verwandt, wenn nicht
identisch ist, zeigen verschiedene Versuche.
Zunächst konnten alle früheren Versuche
mit dem gleichen nur viel kräftigerem Erfolge
gemacht werden. Ferner lässt sich die pbo-
techische Wirkung des Packpapiers anstatt
durch Sonnenlicht, auch durch eine präparierte
Zinkplatte hervorrufen. Zu dem Ende wurde
„dunkles" Papier mit einer durchlochten Scha-
blone von starkem schwarzem Papier bedeckt
und darauf eine präparierte Zinkplatte durch
24 Stunden aufgelegt. Der Abdruck des Papiers
ergab ein kräftiges Positiv der durchlochten
Schablone. Der Versuch verlief in der gleichen
Weise, wenn statt der wirksamen Zinkplatte,
besonntes Papier verwendet wurde.
Um zu sehen, auf welche Entfernung die
Wirkung auf die photographische Platte noch
stattfindet, wurden sowohl besonntes Pack-
papier, das mit Schrift versehen war, als auch
berusste Schriftzüge, Linien und Punkte auf
Zink, aus verschiedenen Entfernungen auf die
photographische Platte wirken gelassen. Es
wurden entweder verschieden dicke Rähmchen
zwischen das photechische Präparat und die
photographische Platte gelegt oder die beiden
Platten unter einem Winkel von ca. lo" gegen-
einander gebracht. Dazwischen wurden auch
bei einigen Versuchen Schablonen mit spalt-
fbrmigen und runden Öffnungen eingeschaltet,
so dass sich Schattenfiguren bilden konnten.
Es ergab sich, dass die Wirkung bei einer
Expositionszeit von 24 Stunden bis auf
ca. 9 Millimeter Abstand deutlich sichtbar war;
dass ferner wegen der kleinen Abstände von
wirkendem Gegenstand, Öffnung und Bild, zwar
unscharfe, aber ganz begrenzte Schwärzungen
auf den Platten auftraten.
Diese Versuche Hessen sich wieder
durch rein chemische Vorgänge nicht gut
erklären und trugen vielmehr, sowie die
selektive Durchlässigkeit farbiger Ge-
latinfolien, den Charakter einer Strah-
lung. Es wurde daher noch eine andere
Art von Versuchen unternommen, die auf eine
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
367
deutliche Reflexion der von den photecbischen
Substanzen ausgehenden Wirkung hinweisen.
Ein Scheibchen .S" von photechischem Papier
sowohl, als auch von dünnem präpariertem
Zink, wurde mit der wirksamen Seite gegen
eine Konvexlinse L geklebt, deren halbe ge-
krümmte Fläche Äi mit schwarzem Papier über-
zogen war. Die Rückseite der Scheibchen war
ebenfalls mit schwarzem Papier überklebt und
reichte sogar diese Überklebung noch etwas
über den Rand auf die wirksame Oberseite
hinüber. Diese Anordnung wurde auf eine
photographische Platte P gestellt und dort
24 Stunden im Dunkeln belassen. Bei der Ent-
wickelung ergab sich um die leere Stelle, wo
die Scheibe .S" aufgelegen war, ein schwarzer
Hof mit abnehmender Intensität und zwar nur
auf jener Hälfte, welche der blanken Linsen-
hälfte Ji% gegenüber gelegen war. Es hatte
also eine Reflexion an der spiegelnden Hälfte
Fig. 7.
stattgefunden. Eine rein chemische Wirkung
hätte über den Scheibchenrand nach allen Seiten
hin übergreifen müssen. Mit einer gitterformig
ausgesägten Zinkplatte wurde ein analoger Ver-
such gemacht und als reflektierende Fläche
eine gegenübergestellte ebene Glasplatte ver-
wendet. Auch hier zeigten sich schwarze Säume
in den Lücken, welche durch Reflexion ihre
Erklärung flnden.
Um das Vorhandensein von Ozon oder
Wasserstoffsuperoxyd zu untersuchen, wurden
Versuche mit Jodkaliumstärkepapier gemacht.
Sowohl feuchtes, als auch trockenes Ozonpapier
wurde in direkten Kontakt und in kleinen Ab-
stand von den photecbischen Präparaten ge-
bracht. Es trat dabei eine deutliche Färbung
ein und zwar in ganz gleicher Weise wie auf
der photographischen Platte. Die Aufschriften
auf besonntem Papier erschienen weiss auf vio-
lettem Grunde, die berussten Schriftzüge auf
der Zinkplatte tiefviolett auf weissem Grunde.
Da die Reaktion bei trockenem Papier und
möglichst trockener Aufbewahrung auch bei
Beschickung mit photechischem Papiere in
gleicher Weise auftrat, so ist wohl in diesen
Fällen die Okklusion von Ozon an den Ober-
flächen der Präparate sichergestellt, während
bei Anwesenheit von Feuchtigkeit auch Wasser-
stoffsuperoxyd anwesend sein kann.
Damit in Übereinstimmung steht auch die
Vernichtung der Wirkung bei stärkerer Er-
wärmung, wobei ja Ozon in inaktiven Sauer-
stoff" übergeht. Auch die spontane Wirkung
des Terpentins wird auf den Gehalt von Ozon,
welches von Terpentin stark aufgenommen wird,
zurückzuführen sein.
Verdünntes Glyzerin auf Zink aufgetragen,
zeigt einen weisslichen Niederschlag und wirkt
solche Schrift auch schon ziemlich deutlich.
Die Berussung oder Bepulverung konzentriert
dann die Wirkung bedeutend. Ob hierbei
Ozon oder Wasserstoffsuperoxyd durch eine
Reaktion von Glyzerin auf Zink erzeugt wird,
müsste noch eigens untersucht werden. Die
Anwesenheit aktiven Sauerstoffes ist durch das
Ozonpapier erwiesen und ebenso die Anreiche-
rung der Wirkung durch die porösen Ober-
flächen.
Mit unseren Versuchen, welche auf eine
Leuchtwirkung hinweisen, stehen in bestem
Einklänge die in neuester Zeit von F. Richarz
und R. Schenk') nachgewiesenen Luminiszenz-
ReAexion der von pr&pariertem Ziok ausgehenden Wirkang an
cUeser konvexen LinsenflSche.
Fig. 8.
erscheinungen durch Ozon. Selbst mit gut
ausgeruhtem Auge konnte aber weder ein
Leuchten der Präparate selbst, noch eines
Sidotblendenschirmes wahrgenommen werden.
Daraus muss aber noch nicht auf das gänzliche
Fehlen dieser Erscheinung geschlossen werden.
Ein Stückchen Uranpecherz, welches in 24 Stun-
den eine der Zinkwirkung gleichwertige Schwär-
zung der photographischen Platte bewirkte,
konnte dieselben Sidotblendenpräparate, eines
auf Karton, eines auf Glas, auch nicht für das
Auge merkbar erleuchten. Es muss eben die
Leuchterscheinung ungemein schwach sein, so
dass bisher nur die photographische Platte als
Nachweis dienen kann.
Zum Schlüsse kann aus den besprochenen
Versuchen folgendes festgestellt werden:
Sehr viele Substanzen erhalten bei
l) „Weitere Versuche über die durch Ozon und durch
Radium henrorgerufenen Lichterscheinungen" von F. Richarz
und R. Schenk, Siuber. d. Kgl. Pr. Akademie der Wiss.
1904, XIII.
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368
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
kräftiger Besonnung an ihrer Oberfläche
die Eigenschaft, photographische Platten
zu schwärzen.') Diese Eigenschaft ist an
eine Okklusion von Ozon gebunden.*)
Blankes oder amalgamiertes Zink be-
sitzt diese Eigenschaft spontan und tritt
dieselbe in sehr kräftiger Weise hervor,
wenn es mit einer sehr dünnen Glyzerin-
schicht bedeckt und dann mit einem Pul-
ver, am besten Russ, überzogen wird.
Auch hier ist die Anwesenheit von Ozon
nachgewiesen.
Obige Präparate senden eine diffuse
Strahlung aus, welche dem Gebiete des
blauen Endes des Spektrums angehört
und an spiegelnden Flächen reflektiert
wird.
Die genauere quantitative Untersuchung
obiger Resultate soll möglichst bald in Angriff
genommen werden.
Nach Fertigstellung der obigen Arbeit wur-
den wir auf die Untersuchung von L. Grätz')
über die photographische Wirkung des Wasser-
stoffsuperoxyds aufmerksam, welche uns vorher
leider entgangen war. Unsere Versuche bilden
insofern eine Bestätigung und Erweiterung
dieser Untersuchung, nachdem bei dem prä-
parierten Zink die Anwesenheit von Wasserstoff-
superoxyd ziemlich sicher anzunehmen ist und
der Charakter einer Strahlung in unseren Ver-
suchen noch in anderer Weise verfolgt wurde.
Bei den besonnten photechischen Substanzen
jedoch ist die Bildung von Ozon wohl sicher
und ob dasselbe auch bei vollkommener
Trockenheit Gelegenheit "zur Wasserstoffsuper-
oxydbildung hat, ist nicht gut anzunehmen,
weshalb hier wenigstens die von Richarz und
Schenk studierte Wirkung des Ozons allein
wohl vorliegen wird. Nachdem Versuche mit
photechischem Papier, welches sowohl vor als
auch nach der Besonnung mit destilliertem
Wasser beschrieben wurde, auch diese^Schrift
als unwirksam zeigten, ist wohl keine Wasser-
stoffsuperoxydbildung bei der Photechie vor-
handen.
1) Hieraus ergiebt sich fUr alle photographischen Ar-
beiten die wichtige Regel, keine lichtempÜDdlichen Präparate
mit photechischen Sabstanzen in Berührung zu bringen,
2) Auch für die Zustände der Atmosphäre muss diese
Erscheinung tob Bedeutung sein, indem durch die Belichtung
alle Oberflächen photechischer Substanzen mit Ozon beladen
werden; damit ist aber eine erhöhte Leitfähigkeit der Luft
verbunden. Dies steht in ToUkommener Übereinstimmnng
mit der von Ph. Lenard erwiesenen Ionisierung durch ultra-
violette Bestrahlung.
3) L. GrStz, Über eigentümliche Strahlungserscheinungen.
— Über die Strahlungserscheinungen des Wasserstoffsuper-
oxyds. Diese Zeitschrift 4, i6o, 271, 1902—03.
Innsbruck im Mai
1904.
(Eingegangen 9. Juni 1904.)
Der Einfluss der Temperatur auf die Ioni-
sierung, welche in Gasen durch die Wirkung
von Röntgenstrahlen hervorgebracht wird.'}
Von R. K. Mc Clung.
Einleitung.
Während des Verlaufes einer Untersuchung
über die Wirkung der Temperatur auf den Be-
trag der Wiedervereinigung von Gasionen, deren
Ergebnisse in einer früheren Arbeit^) erschienen,
wurden einige Vorversuche gemacht, um zu sehen,
welche Wirkung die Temperatur des Gases auf
den Betrag der in ihm hervorgerufenen Ioni-
sierung hätte. Diese vorläufigen Versuche
lieferten Ergebnisse, welche nicht in Überein-
stimmung waren mit einigen im Jahre 1 897 ver-
öffentlichten Experimenten von Prof Perrin.'J
Es erschien daher ratsam, eine neue Untersuch-
ung des Gegenstandes anzustellen. Die Ergeb-
nisse dieser Untersuchung sind in der vor-
liegenden Arbeit wiedergegeben.
Diese Untersuchungen wurden ausgeführt in
der Absicht, Gewissheit darüber zu erlangen,
ob ein Wechsel in der Temperatur eines Gases
irgendwelche Wirkung hat auf den Betrag der
durch Röntgenstrahlen von gegebener Inten-
sität per Volumeneinheit erzeugten Ionisierung,
und bejahenden Falles, zu bestimmen, in wel-
cher Weise die Ionisierung durch die Tempe-
ratur beeinflusst wird. Dies wurde nachgewiesen
duich die übliche Methode zum Nachweis der
Ionisierung unter verschiedenen Bedingungen,
nämlich durch Messung des Betrages des Lad-
ungsverlustes zwischen zwei Metallelektroden
oder Leihen von Elektroden, wenn das Gas
zwischen ihnen ionisiert worden ist. Für die
Zwecke der vorliegenden Unterisuchungen musste
dies bei verschiedenen Temperaturen geschehen.
Das zu untersuchende Gas musste daher in ein
Gefäss eingeschlossen werden, welches auf ziem-
lich hohe Temperatur erhitzt werden konnte.
Bei der Untersuchung von Luft können die
Versuche auf zweierlei Weise angestellt werden.
Die erste Methode besteht darin, dass man die
Luft in ein Gefäss einschliesst, welches nicht
luftdicht ist, und welches der Luft gestattet,
sich bei der Erwärmung frei auszudehnen, so
dass also die Messungen vorgenommen werden
in Luft von konstantem Druck, deren Dichte
aber mit der Temperaturänderung variiert. Der
zweite Weg ist der, die Luft in ein luftdichtes
Gefäss einzuschliessen, so dass also Volumen
und Dichte der untersuchten Luft bei den ver-
schiedenen Temperaturen konstant gehalten
l) Phil. Mag. (6) 7, 81—96, 1904. — Eine vorläufige
Mitteilung über einige der vorliegenden Versuche ist verölTent-
licht in Proc. of Cambridge Phil. Soc. 18, 3. Teil, Mai 1903.
Mitgeteilt durch Prof. J. J. Thomson.
2) Phil. Mag. Dez. 1903.
3) Ann. de Chim. et de Physique 11, 496, 1897.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
369
werden. Bei der vorliegenden Untersuchung
sind beide Methoden angewandt worden. Eine
Beschreibung jeder derselben mit Angabe der
dabei erhaltenen Resultate wird im folgenden
gegeben werden.
Experimente mit Luft bei konstantem
Druck.
Wie bereits erwähnt, entstanden diese Ver-
suche aus der Untersuchung über den Betrag
der Wiedervereinigung von Ionen, und der be-
nutzte Apparat war ursprünglich für die Ver-
suche über die Wiedervereinigung bestimmt ge-
wesen. Da er für die vorliegenden Versuche
geeignet war, wurde er daher verwandt, ob-
schon er etwas feiner ausgearbeitet war, als
für den vorliegenden Zweck thatsächlich nötig
gewesen wäre. In der That war eine der im
Verlaufe der Untersuchung über den Betrag der
Wiedervereinigung gemessenen Grössen der Be-
trag der Ionisierung; einige der in dieser Arbeit
angegebenen Resultate wurden also gleichzeitig
mit denen über die Wiedervereinigung erhalten.
Eine ausfuhrliche Beschreibung dieses Apparates
ist schon in der Arbeit über die Wiederver-
einigung von Ionen gegeben worden, und Zeich-
nungen der gesamten Anordnung und Kon-
struktion sind dort ebenfalls erschienen. Es
wird daher nicht nötig sein, hier eine ausführ-
liche Beschreibung des Apparates zu geben;
indessen möge eine weniger detaillierte Zeich-
nung gegeben werden, um die allgemeine An-
,ordnung des Apparates zu zeigen. Diese zeigt
Fig. I.
Die Röntgenröhre und das Induktorium waren
wie üblich in einen bleigedeckten Kasten ein-
geschlossen, und die StrsJilen traten durch eine
scharf begrenzte kreisrunde Öffnung A im Blei
eitoc
Fig. I.
aus und in den Messingcylinder BC ein, in
welchem sie die Luft ionisierten. Die ange-
wandte Röhre war mit automatischem Vakuum-
regulator versehen. Der Messingcylinder BC
war, wie die Figur zeigt, von einem Cylinder
aus Eisenblech umgeben, so dass zwischen
beiden Cylindern ein gleichmässiger Luftraum
von etwa 10 cm war. Die eingeschlossene
Luft wurde durch einen langen Bunsenbrenner
erwärmt, der unter dem äusseren Cylinder auf-
gestellt war, und der fast die ganze Länge des
Eisencylinders bestrich. Die Luft in dem
Messingcylinder war so von einem Mantel er-
wärmter Luft umgeben, und durch Regulierung
der Gaszufuhr zum Brenner konnte die Tem-
peratur der Luft im Cylinder BC für beträcht-
liche Zeit ziemlich konstant gehalten werden.
Die Temperatur der Luft wurde durch die bei-
den in der Figur angegebenen Quecksilber-
thermometer T und T' gemessen, und das
Mittel der von diesen Thermometern angezeigten
Temperaturen wurde als Durchschnittstempe-
ratur der untersuchten Luft angenommen.
Die Elektrode E" war parallel zu einem Kon-
densator mit einem Quadrantenpaar eines Elektro-
meters verbunden, während das andere Paar ge-
erdet war. Das bei allen Versuchen gebrauchte
Elektrometer nach Dolezalek gab etwa
2000 Skalenteile Ausschlag für eine Potential-
differenz von i Volt zwischen den Quadranten,
wenn die Nadel auf 120 Volt geladen war.
Die andere Elektrode E war durch einen grossen
Flüssigkeitswiderstand R mit einem Pole einer
Akkumulatorenbatterie verbunden, deren an-
derer Pol an Erde lag.
Wird nun das Gas zwischen zwei isolierten
Elektroden durch eine konstante lonisierungs-
quelle ionisiert, und ist an eine dieser Elek-
troden eine konstante Spannung gelegt, welche
hinreichend gross ist, um alle Ionen aus dem
Gase zu ziehen, bevor sie Zeit zur Wiederver-
einigung haben, so wird sich die andere Elek-
trode aufladen zu einem Betrage, der propor-
tional ist der in dem Gase in der Sekunde er-
zeugten lonenzahl. Der Betrag, zu dem sich
diese Elektrode auflädt, wird also ein Mass sein
für den Betrag der in dem gegebenen Gas-
volumen per Sekunde erzeugten Ionisierung.
Die Ablenkung der Elektrometernadel in der
Sekunde, die proportional ist dem Betrage, zu
dem sich E' auflädt, wird also proportional sein
dem Betrag der im Gase erzeugten Ionisierung,
und wird also ein Mass fiir den Betrag der
Ionisierung sein.
Zur Messung der Ionisierung bei verschie-
denen Temperaturen des Gases wurde folgende
Methode angewandt. Ich erregte die Strahlen
und Hess sie fünf oder zehn Minuten lang in
den Cylinder eintreten, so dass die Ionisierung
einen stationären Zustand erreichen konnte.
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370
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
Während dieses Zeitraumes waren die Elektrode
E' und die Elektrometerquadranten zur Erde
geleitet. Am Ende dieses Zeitraumes wurden
durch einen aus der Entfernung mittels Schnur-
laufes bethätigten Schlüssel die mit E' ver-
bundenen Quadranten isoliert und konnten nun
eine gegebene Anzahl von Sekunden lang sich
aufladen. Nach Verlauf dieser gegebenen Zeit
wurde die Strahlung unterbrochen und die Ab-
lenkung der Elektrometernadel beobachtet.
Mehrere derartige Ablesungen wurden bei ge-
wöhnlicher Zimmertemperatur gemacht und das
Mittel aus denselben genommen. Dann wurden
der Cylinder und die eingeschlossene Luft auf
eine bestimmte Temperatur erwärmt, und wenn
diese Temperatur stetig geworden war, wurde
wie zuvor beobachtet. Wenn dies geschehen,
wurde die Luft abermals auf eine noch höhere
Temperatur erwärmt, und es wurden wiederum
die Ablenkungen beobachtet. Das geschah für
verschiedene Temperaturen bis hinauf zu den
höchsten untersuchten. Der Betrag der Ioni-
sierung bei den verschiedenen Temperaturen
konnte so verglichen werden durch Vergleichung
der bei diesen Temperaturen erhaltenen Ab-
lenkungen.
Statt die Ablesungsreihen bei der niedrigeren
Temperatur zu beginnen und die Luft schritt-
weise auf höhere Temperaturen zu erwärmen,
wurde in einigen Fällen die Reihenfolge umge-
kehrt und das Gas zu Beginn auf die höchste
Temperatur erwärmt und bei dieser die der
Ionisierung entsprechende Ablenkung beob-
achtet. Dann wurde das Gas von Stufe zu
Stufe abgekühlt, und es wurden bei jeder Tempe-
ratur Ablesungen gemacht. In beiden Fällen
wurden ähnliche Resultate erhalten.
Bei dieser Vergleichung war es sehr wesent-
lich, dass die lonisierungsquelle während der
ganzen Beobachtungsreihe konstante Intensität
behielt, da anders ohne Kenntnis des Betrages
der Intensitätsänderung eine Vergleichung un-
möglich war. Selbst bei Anwendung einer
Röhre mit automatischer Regulierung ist es fast
unmöglich, vollkommene Gleichmässigkeit in der
Intensität der Strahlen zu erhalten. Bei den
Beobachtungen Hess ich die Röhre, soweit es
möglich war, in gleichmässigen Intervallen ar-
beiten, um sie stetig zu halten, auch machte
ich in jedem Falle mehrere Ablesungen und
nahm aus diesen das Mittel. Indessen selbst
mit diesen Vorsichtsmassregeln kann man keine
Gewissheit erzielen über die Konstanz der In-
tensität der Strahlung während der Dauer des
Versuches, wenn man sich nicht einer unab-
hängigen Kontrolle zum Nachweis ihrer Kon-
stanz bedient. Deshalb schaltete ich, um die
Strahlen auf ihre Konstanz hin zu prüfen, einen
kleinen Kontrollapparat zwischen die Strahlen-
quelle und den grossen Cylinder ein, wie dies
Fig. I zeigt. Fig. 2 zeigt ihn im einzelnen.
Er bestand einfach aus einem rechtwinkligen
Kasten aus Bleifolie von etwa 12,5 cm Seiten-
länge der Grundfläche und 10,4 cm Länge,
dessen Enden mit Papier bedeckt waren. Er
enthielt zwei parallele Zinkplatten von etwa
9 cm im Quadrat, welche als Elektroden dienten.
Eine dieser Platten war mit dem gleichen
Batteriepol verbunden wie E. Aus der Mitte
der anderen Platte war eine kreisrunde Scheibe
von 3,5 cm Durchmesser ausgeschnitten und
vom übrigen Teile der Platte isoliert. Der
äussere Teil der Platte wirkte als Schutzring
und war zur Erde abgeleitet, während die mitt-
lere Scheibe durch den Schlüssel K nach Be-
Fig. 2.
darf mit dem Elektrometer verbunden werden
konnte. Die Strahlen gingen auf ihrem Wege
zum Messingcylinder zwischen diesen Platten
hindurch und ionisierten die Luft zwischen
ihnen. Blieb die Intensität der Strahlen kon-
stant, so musste der Sättigungsstrom zwischen
diesen Platten konstant bleiben, und irgendeine
Änderung in der Intensität der Strahlen musste
sich durch eine entsprechende Änderung des
Stromes anzeigen. Nach erfolgter Ablesung in
betreff der Luft im Cylinder BC wurde die
Verbindung bei K zur Elektrode F geschaltet
und der Betrag des Abfalls im Kontrollapparat
gemessen. Auf diese Weise konnte festgestellt
werden, ob irgendeine Änderung, die im Be-
trag des Abfalls zwischen den Elektroden im
Cylinder BC eintrat, auf einer Änderung in der
Intensität der Strahlen oder auf einer anderen
Ursache beruhte. Dies diente also zur Prüfung
der Strahlen.
Bei der Beobachtung des Betrages der Ioni-
sierung, wie ihn die Ablenkung der Elektro-
meternadel angiebt, fand ich, dass mit zu-
nehmender Temperatur der Luft die Ausschläge
abnahmen, und dass sie sich im umgekehrten
Verhältnis der absoluten Temperatur änderten. >
Nun muss man hier die Thatsache in Betracht
ziehen, dass mit steigender Temperatur der
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
371
Luft ihre Dichte im umgekehrten Verhältnis ab-
nimmt, da sich das Gas vollkommen frei in die
äussere Luft hinein ausdehnen kann. Perrin')
hat gezeigt, dass der Betrag der in einem Gase
erzeugten Ionisierung dem Gasdruck proportional
ist, und dieses Ergebnis ist später von Ruther-
ford und Mc Clung^) bestätigt worden. Im
vorliegenden Falle wird daher, wenn die Gas-
dichte abnimmt, eine entsprechende Abnahme
im Betrage der erzeugten Ionisierung eintreten,
die vollständig von der Änderung der Dichte
herrührt. Um die nur von der Temperatur-
änderung allein herrührende Wirkung auf die
Ionisierung zu bestimmen, muss man eine Kor-
rektion anbringen für die Änderung in der
Dichte des Gases. Bei der Ausführung dieser
Versuche fand ich dann, dass die mit steigen-
der Temperatur eintretende Abnadime des Be-
trages der Ionisierung gerade so gross war wie
diejenige, welche auf Grund der Abnahme in
der Dichte des Gases eintreten musste; brachte
ich nun die notwendige Korrektion für die
Änderung der Dichte an, so zeigte sich keine
Änderung im Betrage der Ionisierung, die von
der Änderung der Temperatur direkt hervor-
gebracht wäre. Mit anderen Worten: würde
die Dichte des Gases konstant gehalten, so
würde der Betrag der Ionisierung, welche von
Strahlen gegebener Intensität erzeugt wird, un-
abhängig sein von der Temperatur des Gases.
Eine Reihe von Ablesungen ist in Tabelle I
gegeben als Beispiel für die erhaltenen Er-
gebnisse.
Tabelle I.
Luft.
Betrag der Ionisierung in Ausschlägen
der Elektrometemadel angegeben
Temperatur der
Luft
Beobachtete Aus-
schläge in Skalen-
teilen
Korrigiert für die
Änderung in der
Dichte der Luft
267
279
272
266
248
267
232
199
«79
«57
«3«
150 c.
740
120»
,55»
201 •
2720
Die Korrektion für die Änderung in der Dichte
der Luft ist angebracht, so dass die Ausschläge
für höhere Temperaturen alle auf dieselbe Ein-
heit reduziert sind wie die fiir die niedrigste
beobachtete Temperatur.
Obschon die Zahlen in der zweiten Spalte
nicht vollkommen konstant sind, liegt doch die
Abweichung durchaus innerhalb der Grenzen
der Versuchsfehler, besonders wenn man die
Schwierigkeit berücksichtigt, die Intensität der
lonisierungsquelle konstant zu erhalten. Die
1) Ann. de Chim. et de Physique 11, 496, 1897.
2) Phil. Trans. 196, 1901.
grösste Abweichung vom Mittel beträgt bei
diesen Zahlen nur etwa 6,5 Proz., sicherlich
eine recht gute Übereinstimmung bei Arbeiten
mit Röntgenstrahlen. Die Übereinstimmung ist
durchaus eng genug, um zu zeigen, dass die
scheinbare Änderung in der Ionisierung bei
steigender Temperatur vollständig von der
Änderung in der Dichte der Luft herrührt und
nicht direkt von der Änderung der Temperatur.
Versuche mit Luft bei konstanter Dichte.
Nach Abschluss der eben beschriebenen
Versuche fasste ich das Problem nach der
zweiten eingangs erwähnten Methode an und
mass den Betrag der Ionisierung, welche in
einem Gasvolumen erzeugt wird, das in einem
luftdichten Gefäss eingeschlossen ist und auf
konstanter Dichte gehalten wird. Diese Methode
ist weit präziser als die erstere. Ist die Luft
in einem luftdichten Geßiss eingeschlossen, so
ist die einzige Grösse, welche die Ionisierung
in derselben bei einer Erwärmung der Luft be-
einflussen kann, die Temperaturänderung selbst.
Die Frage ist somit durch Ausschaltung der
Dichtenänderung vereinfacht.
Obschon diese Methode die Sachlage in
einer Hinsicht vereinfachte, so komplizierte sie
dieselbe doch in einer anderen. Es entstand
nämlich gleich anfangs die Schwierigkeit, ein
geeignetes Gefäss zu konstruieren, das bei den
höheren Temperaturen luftdicht blieb. Es
müssen notgedrungen an dem Gefäss einige
Verbindungsstellen zwischen verschiedenen Ma-
terialien sein, und das Problem, diese Verbind-
ungen luftdicht herzustellen, bot beträchtliche
Schwierigkeiten. Ich versuchte verschiedene
Methoden, das Gefäss luftdicht zu machen,
doch erwies sich keine derselben als zufrieden-
stellend, bis endlich folgender Apparat kon-
struiert wurde, dessen Einzelheiten Fig. 3 zeigt.
AB war ein kreisförmiger Messingcylinder
von 24 cm Länge und j,6 cm Durchmesser.
Das Ende A war an den Cylinder hart ange-
lötet. Alle Messingverbindungen wurden, wo
immer es angängig war, durch Hartlot herge-
stellt, da gewöhnliche Lotverbindungen nutzlos
waren, weil einige der bei den Versuchen er-
reichten Temperaturen oberhalb des Schmelz-
punktes des Lötmetalles lagen. Am Ende B
war eine schwere Messingflansche hart ange-
lötet, wie sie bei FF zu sehen ist. PP war
eine dicke Aluminiumplatte von 6 mm Dicke,
welche flach auf die Flansche passte. Die Mitte
dieser Platte war 5 mm tief ausgespart, wie in
der Zeichnung angegeben, und gestattete so
den Strahlen leicht den Eintritt in den Cylinder.
Um die Verbindung zwischen dieser Platte und
der Flansche luftdicht zu machen, wurde ein
zur Dicke von i bis 2 mm ausgezogener Blei-
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372
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
draht flach auf die Flansche gelegt, so dass
das eine Ende desselben sauber über das andere
hinüberragte; dann wurde die Platte PP flach
auf diesen Draht aufgelegt und mittels starker
Eisenschrauben fest auf die Flansche geschraubt,
bis der Bleiring zu seiner halben Dicke oder
darunter zusammengepresst war. Diese Ver-
bindung erwies sich als sehr befriedigend und
widerstand jeder bei den Versuchen ange-
wandten Temperatur.
E und E waren zwei parallele Messing-
platten, zwischen denen der Betrag des Ab-
falls gemessen wurde, wenn die Strahlen nach
dem Eintreten am Ende B zwischen ihnen hin-
Fig- 3-
durchgingen. Die Platte E war mit einem ge-
erdeten Schutzring umgeben. Diese Platten
wurden von den starken Messingstangen Hwr^A
H' getragen, welche durch die grossen isolie-
renden Ebonitstopfen K und K nach aussen
geführt waren. Diese Ebonitstopfen passen in
die Enden der Messingröhren D und £f , und
diese Röhren waren beträchtlich lang gemacht,
so dass die Isolierung zweckmässig weit von
dem zu erwärmenden Cylinder entfernt werden
konnte. Um die Verbindungen zwischen den
Ebonitstopfen und den Messingröhren luftdicht
zu machen, wurden grosse Gummikorken J/und
M' so ausgebohrt, dass sie dicht darüber passten;
alsdann wurden sie mit starkem Draht fest um-
wunden. Eine ähnliche Verbindung war bei N
und N' mittels starken Gummidruckschlauches
hergestellt. Diese Verbindungen erwiesen sich
gleichfalls als sehr befriedigend.
Der Cylinder und das eingeschlossene Gas
wurden durch einen elektrischen Strom erwärmt,
welcher durch eine um den Cylinder dicht ge-
wickelte und von ihm durch Asbestpappe iso-
lierte Neusilberspule ging. Auf diese Weise
konnte das Gas im Cylinder sehr schnell er-
hitzt werden, und durch Regulierung des Stromes
konnte die Temperatur des Gases ganz kon-
stant erhalten werden. Die Temperatur des
Gases wurde gemessen mittels eines Queck-
silbermanometers R, das mit dem Rohre 7" ver-
bunden war, wie dies Fig. 4 zeigt, woselbst die
allgemeine Anordnung des Apparates ange-
geben ist. Der Temperaturzuwachs, wie ihn
die Ausdehnung des Gases anzeigt, wurde durch
die Höhe gemessen, bis zu welcher das Queck-
silber im Arm L über einen festen Punkt Q
T
Fig. 4-
stieg. Das Quecksilber im Arme Q konnte stets
auf den gleichen Punkt gebracht werden durch
Justierung der Höhe des Quecksilberreservoirs
S, und so konnte das Gas im Cylinder auf
konstantem Volumen und konstanter Dichte
gehalten werden. Durch die Messung der Tem-
peratur nach dieser Methode wurde die Not-
wendigkeit vermieden, ein Quecksilberthermo-
meter in das Gefäss einzuführen und so die
Zahl der herzustellenden luftdichten Verbind-
ungen verringert.
Die Art der Beobachtung war einigermassen
ähnlich der schon bei der ersten Methode be-
schriebenen. In einigen Fällen wurde die Ioni-
sierung bei mittlerer Zimmertemperatur ge-
messen und dann das Gas allmählich von Stufe
zu Stufe erwärmt. In den anderen Fällen wurde
die umgekehrte Reihenfolge eingehalten und die
Ionisierung zuerst bei der höchsten Temperatur
gemessen und dann das Gas allmählich abge-
kühlt und die Messungen bei den verschiedenen
Temperaturen gemacht.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
373
Eine etwas abweichende Form des Kontroll-
apparates zur Prüfung der Intensität der Strahlen
»•urde auch in diesem Falle angewandt. Eine
Zeichnung desselben ist in Fig. 5 gegeben.
In diesem Falle bestanden die Elektroden
aus äusserst dünner Aluminiumfolie, die auf
.Kupferrahmen ausgespannt war, und die Strahlen
trugen senkrecht zur Ebene der Folie durch.
l)iese Form wurde angewandt, damit der Kon-
trollapparat weniger Raum einnahm, so dass
der Cylinder möglichst nahe an die Strahlen-
quelle gebracht werden konnte. Dieser Kontroll-
apparat wurde aufgestellt wie in Fig. 4 ange-
geben. Eine Elektrode war mit dem gleichen
Pole der Batterie verbunden wie die Elektrode
E'. Die andere Elektrode war parallel mit
einem Kondensator C durch einen Schlüssel IV
mit dem Elektrometer verbunden. Dieser
Schlüssel wurde mittels Schnurlaufes aus der
Feme bethätigt und konnte im gleichen Moment
Fig. 5-
geöffnet werden wie der Schlüssel, durch wel-
chen E isoliert wurde.
Zu den Beobachtungen erregte ich die
Strahlen und Hess sie eine bestimmte Sekunden-
zahl wirken, so dass die Ionisierung einen sta-
tionären Zustand erreichen konnte. Dabei waren
die beiden Elektroden E und y geerdet. Am
Ende dieses Zeitraumes wurde die Elektrode E
isoliert und gleichzeitig der Schlüssel W geöffnet,
und die Strahlen wurden eine bestimmte Zeit
wirken gelassen. Die Elektroden ^und 5^ konnten
sich so während genau derselben Zeit und unter
dem Einfluss genau desselben Strahlenkegels
aufladen. Es wurde die der Ladung auf E ent-
sprechende Elektrometerablesung gemacht, dann
wurden die Elektrometerquadranten entladen
wd wieder isoliert, darauf wurde der Schlüssel
''' geschlossen und der der Ladung auf 7 ent-
sprechende Ausschlag beobachtet. Dieser diente
daher als sehr genaue Kontrolle für die Kon-
stanz der Strahlen während genau derselben
Zeit, in der die Messungen am Cylinder Ali
ausgeführt wurden.
Das erste mit diesem Apparate untersuchte
Gas war natürlich Luft, um zu sehen, ob die
Resultate in Übereinstimmung stehen würden
mit denen der früheren Experimente. Es wur-
den über einen Bereich von nahezu 200* C.
Beobachtungen gemacht, und die erhaltenen
Resultate bestätigten genau meine früher er-
haltenen Ergebnisse. In diesem Falle blieb,
wenn die Dichte der Luft konstant gehalten
wurde, auch der Betrag der Ionisierung konstant.
Die Temperaturänderung der Luft hatte keinerlei
Einfluss auf den Betrag der in derselben er-
zeugten Ionisierung. Eine Reihe der erhaltenen
Resultate ist als Beispiel in der Tabelle II auf-
geführt.
Tabelle IL
Luft.
Ionisierung gegeben
in SkalenteUen für
den Cylinder AB
86,5
82,8
85,8
80,4
83,2
Ionisierung gegeben
in SkalenteUen für
den Kontrollapparat
27,0
30.3
27.7
31.5
28,S
28,5
Temperatur der Luft
im Cylinder AS
20I» C.
152»
iiS«
87O
45«
14«
Aus den nach den beiden Methoden er-
haltenen Resultaten scheint also unzweifelhaft
hervorzugehen, dass wenn die Dichte eines ge-
gebenen Luftvolumens konstant gehalten wird,
der Betrag der in ihm in der Sekunde durch
Strahlen von gegebener Intensität hervorge-
rufenen Ionisierung völlig unabhängig ist von
der Temperatur der Luft.
Messungen an Kohlensäure und Wasser-
stoff.
Das nächste untersuchte Gas war Kohlen-
säure. Sie wurde genau in der gleichen Weise
behandelt, wie es mit Luft geschehen war. Sie
wurde in der üblichen Weise durch Einwirkung
reiner Salzsäure auf Marmor hergestellt und vor
dem Eintritt in den Cylinder getrocknet durch
Streichen über Bimsstein, der mit starker Schwefel-
säure getränkt war. Die an diesem Gase er-
haltenen Resultate waren in vollkommener Über-
einstimmung mit den an Luft erhaltenen. Die
Beobachtungen wurden über einen noch grös-
seren Temperaturbereich ausgedehnt als es bei
Luft der Fall gewesen war. Es zeigte sich für
Kohlensäure dasselbe Gesetz gültig, dessen
Gültigkeit für Luft nachgewiesen worden war.
Eine Reihe von Resultaten für dieses Gas ist
in Tabelle III angeführt.
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374
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
Tabelle III.
Kohlensäure.
Ionisierung eecebenl , ■ • u ' t . j
in Skalenteilen fj, I<»"S'e"">g gegeben ; Temperatur der
I -4 1.- ui v ' >Q SkalenteileD <iir ' Kohlensäure im
den mit Kobleosaure . v . n >' <^ !■ j ad
gefüllten Cylind.^^ ^"^ KontrolUpparatj Cylinder Aß
80,1 1
24.9
222» C
84.4
25,1
182«
82,0
25.«
146»
79.»
24,6
108«
83.8
26,2
69»
87.1
25.3
17»
Eine beträchtliche Zahl von Versuchen wurde
auch mit Wasserstoff gemacht. Es erwies sich
als sehr schwierig, mit Wasserstoff wirklich be-
friedigende Resultate zu erhalten, wegen der
grossen Schwierigkeit, den Cylinder für dieses
Gas vollkommen gasdicht zu machen. Die Ver-
bindungen, welche sich bei Luft und bei Kohlen-
säure so ausgezeichnet bewährten, erfüllten ihren
Zweck bei Wasserstoff nicht so gut wegen der
leichteren Diffusion desselben; ich war deshalb
nie imstande, das Gefäss für Wasserstoff voll-
kommen gasdicht zu machen. Die Schwierig-
keit wurde noch vermehrt durch den Umstand,
dass der Betrag der in Wasserstoff erzeugten
Ionisierung so viel kleiner ist als für die anderen
Gase, und dass daher die zu messende Wirkung
viel kleiner war. Infolgedessen waren die für
Wasserstoff erhaltenen Ergebnisse nicht so ge-
nau wie die für Luft und für Kohlensäure er-
haltenen. Indessen meine ich, dass man, wenn
man die Gesamtheit der Resultate betrachtet,
auf die Gültigkeit desselben Gesetzes fiir Wasser-
stoff schliessen darf, welches für die anderen
Fälle gilt. Tabelle IV enthält eine Reihe für
Wasserstoff erhaltener Resultate.
Tabelle IV.
Wasserstoff.
lonisieruns' gegeben , . . , |
in Sk^lenTrLn fiw Ionisierung gegeben 1
in Skalenteilen für
den KontTollapparat
in Skalenteilen fUr
den mit WasserstofT
gerailtenCylind./<Ä
""^"89
96
88
78,9
79.9
66,7
»99
29s
302
304
295
284
Temperatur des
Wasserstoffs im
Cylinder AB
226« C. (angenähert)
187°
148«
112» „
78»
14»
Trotz der beträchtlichen Abweichung in
obigen Zahlen, glaube ich doch, dass der
Mangel an Konstanz hauptsächlich aus der Un-
dichtigkeit des Gefässes erklärt werden kann.
Übrigens meine ich, aus allen erhaltenen Re-
sultaten kann man schliessen, dass Wasserstoff
hinsichtlich des Einflusses der Temperatur auf
die Ionisierung demselben Gesetz folgt, welches
für Luft und Kohlensäure aufgestellt worden ist.
Diskussion der Resultate. |
Die in dieser Arbeit beschriebenen Ver- |
suche haben klar bewiesen, dass in einem auf i
konstanter Dichte gehaltenen gegebenen Gas-
volumen der Betrag der durch Röntgenstrahlen
von bestimmter Intensität erzeugten Ionisierung
von der Temperatur des Gases unabhängig ist.
Prof. Perrin beschreibt in seiner eingangs er-
wähnten Arbeit einige Versuche, die er über
denselben Gegenstand angestellt hat. Die von
ihm erhaltenen Resultate stimmen indessen mit
den von mir in der vorliegenden Arbeit ge-
gebenen nicht überein. Er bediente sich einer
Differentialmethode. Er Hess die Strahlen gleich-
zeitig zwischen zwei Sätzen paralleler Platten
durchgehen. Dann glich er die auf den einen
Plattensatz ausgeübte Wirkung gegen die auf
den anderen ausgeübte so ab, dass die resul-
tierende Wirkung auf das Elektrometer gleich
Null war. Diese Einstellung wurde bei einer
bestimmten Temperatur justiert, dann die Tem-
peratur des Gases in dem Gefasse, welches den
einen Plattensatz enthielt, geändert und darauf
die Einstellung untersucht. Für den Temperatur-
bereich von — la" bis 148" C. fand er keine
merkliche Änderung der Einstellung. Er schliesst
daher, dass, da keine Änderung in der Ein-
stellung eintrat und die Dichte der Luft sich
umgekehrt wie die absolute Temperatur änderte,
sonach die gesamte Ionisierung proportional der
absoluten Temperatur sein müsste, wenn |die
Luft auf konstanter Dichte gehalten würde.
Einen Grund für die Diskrepanz zwischen seinen
Resultaten und den von mir erhaltenen vermag
ich nicht mit Sicherheit anzugeben; ich halte
es aber für wahrscheinlich, dass der von ihm
benutzte Apparat vielleicht nicht empfindlich
genug war zum Nachweise der lonisierungs-
änderung. Er erwähnt, dass. bei den höheren
Temperaturen „das erwärmte Gefäss weniger
aktiv erschien", schrieb dies aber anderen Ur-
sachen zu. Es scheint äusserst wahrscheinlich,
dass dies eine ursprüngliche Wirkung war, dass
aber das Instrument zum Nachweis nicht em-
pfindlich genug war, die Wirkung hinreichend
deutlich zu machen. Bei meinen Versuchen wurde
ein sehr empfindliches Elektrometer benutzt;
es gab einen Ausschlag von etwa 2000 Skalen-
teilen bei einer Potentialdifferenz von einem
Volt zwischen den Quadranten. Jede in der
Ionisierung eintretende Änderung konnte daher
unschwer nachgewiesen werden.
Zum Schluss möchte ich Herrn Prof. Thom-
son meinen Dank ausdrücken für das freund-
liche Interesse, welches er während des Ver-
laufes dieser Arbeit gezeigt hat, und für die
erteilten Ratschläge.
Cavendish-Laboratorium, Cambridge (Eng-
land), 5. November 1903.
(Aus dem Englischen übersetit von Max IkU.)
(Eingegangen i8. MSrz 1904.)
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
375
Gasentladungen und Lichtbögen mit glühen-
den Leitern zweiter Klasse als Strombasis.
Von Ewald Rasch.
Das von mir (1899) angegebene Prinzip')
Gasentladungen durch zweckbewusste Erhitzung
von Leitern zweiter Klasse zu erzeugen bezw.
zu unterhalten, ist in neuerer Zeit Gegenstand
erhöhter Aufmerksamkeit und prinzipiell wich-
tiger, theoretisch-experimenteller Arbeiten ge-
worden.
Es darf mir wohl gestattet sein, über dieses
Thema einige Bemerkungen zu machen, die
weniger den unfruchtbaren Zweck verfolgen,
meine wissenschaftlichen Prioritätsansprüche''')
laut zu betonen, als einige Fragen sachlich zu
streifen.
E. Böse (1901)8), Wehnelt (1903)^), J. Stark
(1904)'') sowie F. L. Tufts (1904)*) haben neuer-
dings meine Beobachtungen dahin bestätigt,
dass erhitzte bezw. glühende Leiter zweiter
Klasse weitaus geeigneter als Leiter erster
Klasse sind, Gasentladungen^ sei es im Vakuum
sei es in freier Atmosphäre zu unterhalten, mit
einem Wort, dass Leiter zweiter Klasse
weitaus bessere Lichtbogenbildner sind,
als die Metalle. Von letzteren hat bekannt-
lich L. Arons^) nachgewiesen, dass sie überaus
schlechte und labile Lichtbogenbildner sind —
was naturgemäss bei Wechselstrombetrieb bei
seinen Versuchen besonders deutlich zum Aus-
druck kam.
Meine mit Wechselstrom ausgeführten Ver-
suche hatten trotzdem eine überraschende Ruhe
und Stabilität der zwischen geeigneten Leitern
zweiter Klasse hergestellten Ltchtbogenentladung
ergeben.
Mit Recht weist daher F. L. Tufts (1. c.)
darauf hin, dass bei Verwendung von Oxydelek-
troden, beispielsweise von Calciumoxydelek-
troden „der mit einer E. M. K. von 150 Volt
1) Rasch, „Verfahren zur Erzeugung von elektrischem
Bogenlicht." D. R.-P. 117214; D. R.P. 137788, 1899; femer
„Ein neues Verfahren zur Erzeugung von elektrischem Licht"
Elektrotechn. Zeitschr. SS, i5Sß°., 1901.
2) Herr B. v. Czudnochowski nimmt bekanntlich —
ohne über eigene VersuchserfahruDgen zu verfUgen — dem
von mir angegebenen Lichtbogen gegenüber eine sehr ab-
nilige Stellung ein (Verh. d. deutsch.-phys. Ges. 5, 168 f.,
1903; vgl. auch meine Erwiderung ebenda 5, 276 ff.), die
auch durch seinen Aufsatz (diese Zeitschr. 5, 99, 1904) nicht
gemildert werden kann. Die Prioritätsfrage in dem hier an-
geregten Sinne (diese Zeitschr. S. 99, 1904) dürfte weder vom
wissenschaftlichen Standpunkte noch auch vom patentrecht-
lichen zweifelhaft sein. Eine — post festum — aufgeworfene
I )iskussion dieser Art muss als unfruchtbar und ohne seriöses I
Interesse an dieser Stelle abgelehnt werden.
3) E. Böse, Ann. d. Phys. 9, 164, 1902. '
4) A. Wehnelt, Erlang. Ber. 1903, S. 150. I
5) J. Stark, diese Zeitschr. 6, 81, 1904.
6) F. L. Tufts, diese Zeitschr. 5, 76, 1904.
7) E. Rasch, Gasentladungen an elektrolytischen (ilüh-
kurpern. Ann. d. Phys. 11, 202, 1903. '
8) L. Arons, Ann. d. Phys. 1, 700 fr., 1900.
erhaltene Strom nahezu 600 mal grösser war, als
derjenige mit reinen Platinelektroden unter den
gleichen Bedingungen".
HerrJ.Stark hat insbesondere (1. c.) die „Zün-
dung des Lichtbogens an Metalloxyden"
eingehender studiert; er betont die Leichtig-
keit, mit welcher Glimmentladungen in Licht-
bogenentladungen umschlagen, sofern als Strom-
basis glühende Leiter zweiter Klasse verwendet
werden.
Dasselbe gilt nach meinen Beobachtungen
auch für Funkenentladungen, zu deren Ein-
leitung in der Nähe glühender Leiter zweiter
Klasse übrigens anormal niedrige (dem Schlag-
weitengesetz nicht gehorchende) Potential diffe-
renzen hinreichen.
Gerade diese Beobachtungen führten mich
bald dazu, die ursprünglich mit Strömen höherer
Spannung (1898) begonnenen Versuche auf solche
mit Starkstromentladungen bei niedriger Elek-
trodenspannung auszudehnen (1899).')
Einmal war hierbei der Wunsch massgebend,
experimentell die theoretische Folgerung zu be-
stätigen, dass ein Lichtbogen zwischen Leitern
zweiter Klasse in Anbetracht der überaus grossen
Mannigfaltigkeit der anwendbaren Strahler bezw.
Elektrodenmassen sowohl hinsichtlich der Tem-
peraturstrahlung (Elektrodenanteil) als auch hin-
sichtlich der selektiven Emission der glühenden
Dämpfe des Bogens die praktische Möglich-
keit bieten müsse, eine Lichtquelle von bisher
unbekannt günstiger Ökonomie zu schaffen.*)
Die Versuche haben diese Vermutung voll-
auf bestätigt. Sodann aber auch schien es mir
angezeigt, von der — physikalisch gemeinhin
bevorzugten — Methode, Gasentladungen etc.
im Vakuum bei hohen Elektrodenspannungen
zu untersuchen, abzugeben und die Erschein-
ungen auch bei höheren Stromstärken und
niedrigen Spannungen zu studieren, einem
Fall, der übrigens für praktische Zwecke, auch
für die von mir empfohlenen Vakuumlampen, das
grössere Interesse besitzt.
Hierdurch schienen mir ausserdem reinere,
übersichtlichere Versuchsbedingungen geschaffen
zu werden, da die schwer übersehbaren Ein-
flüsse des inneren Widerstandes und der In-
duktanz der Stromquelle (Transformator oder
dergl.), des Vorschaltwiderstandes sowie der
von der Elektrodentemperatur abhängigen
Dampfspannung etc. zum grösseren Teil wenig-
stens hierdurch eliminiert werden.
1) D. R.-P. 117214, D. R.-P. 137788 (1899); femer Ann.
d. Phys. 11, 202, 1903.
2) Auch die neueren sogenannten „Flammenbogeolampen"
(Brenner u. A.) benutzen seit dieser Zeit die selektive Emission
verdampfender I.eiter zweiter Klasse: ein Verfahren, dessen
Einführung in die Technik ich bereits im Jahre 1892 — wenn
auch ohne Verständnis zu finden — versucht habe. (Pat. An-
meldung R. 7687 VIII 21 c; 1892. Cf. auch Zeitschr. f.
Elektrotechn. u. Maschinenbau 1903, Heft 4 — 12.
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376
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
Überdies glaubte ich vermuten zu dürfen,
dass ein durch glühende Leiter zweiter Klasse
unterhaltener Lichtbogen — wenigstens bei
einzelnen Ausfuhrungsformen — eine merkliche
Kapazität besitze.
Die obigen Voraussetzungen sind durch die
Versuche vollauf bestätigt worden. Es konnte
beispielsweise nachgewiesen werden, dass an
Lichtbögen zwischen Leitern zweiter Klasse bei
forciertem Betriebe spezifische Lichtausbeuten
bis zu 5,2 Hefnerkerzen pro Watt erzielt werden
konnten, eine Ökonomie, die nach älteren Unter-
suchungen (Tumlirz) über das sogenannte
„mechanische Äquivalent des Lichtes" bisher
als höchst erreichbarer „Nutzeffekt" angesehen
worden war.
Selbstverständlich kommt hierbei einmal die
spektrale Helligkeitsverteilungund dieTemperatur
der Vergleichslampe (Amylacetatlampe), zweitens
die der verglichenen Lichtquelle und drittens die
Reizempfindlichkeit der Netzhaut fiir Strahlen
verschiedener Schwingungszahl in Frage, so
dass, wie ich a. O. ') nachgewiesen habe, nichts
im Wege steht Lichtquellen zu realisieren, die
den bisher geläufigen und neuerdings noch ver-
fochtenen Anschauungen *) entgegen höhere Licht-
ausbeuten als 100 Proz. aufweisen können.
Für die Theorie des Lichtbogens schlecht-
hin erscheint es ferner nicht ohne Interesse,
dass durch zweckbewusste Auswahl der Elek-
trpdenmassen selbst bei dem bekanntlich weit un-
günstigeren Wechselstrombetrieb mit Leich-
tigkeit ein Elektrolytlichtbogen realisiert werden
koiinte, der dieselbe Stabilität und günstige
, Cfblr^kteristik zeigte, wie ein Gleichstrom-
lichtbogen aus homogener Kohle.')
Es wurden für die Charakteristik*) eines Wech-
selstromlichtbogens zwischen symmetrischen
horizontalen Elektroden, die aus Zirkonoxyd,
Yttriumoxyd und (durch die Stromzuleitungen
eingetragenen) Oxyden des Eisens bestanden
für die praktischen Zwecke genügenden durchaus
Thompsonschen Gleichung:
i)E. Rasch, Bemerkungen über den Lichtbogen zwischen
I^eitern II. Klasse. Elektrotechu. Zeitschr. S. 373 f., 1901;
Tgl. ferner: Rasch, „Fortschrittliche Prinzipien der Licht-
technik." Zeitschr. f. Elektrotechn. u. Maschinenbau 1903,
Heft 4—10. (Sonderabdrack S. 7 ff, S. 28 ff.)
2) H. Angström, Wied. Ann. S. 633, 647, 1899.
3) Herr v. Czudnochowski vermeint (diese Zeitschr.
5, 99 ff., 1904) auch diese Thatsache, dass mein Lichtbogen
selbst bei Wechselstrombetrieb die — günstige — Charak-
teristik des Kohle-GIeichstromlichtbogens (Homogenkohlen)
aufweist (oder richtiger gewünschten Falles verwirk-
lichen kann) und nicht die ungünstige des Wechselstrom-
Kohletichtbogeiis als bedenklich deuten zu müssen. Dem-
gegenüber ist zu erinnern, dass der Gleichstrom-Kohlelicht-
bogen, wie in Theorie und Praxis hinreichend bekannt,
hinsichtlich Stabilität und Ökonomie der weitaus günstigere ist.
4) Dass übrigens die Lichtbogenlänge richtiger die Elek-
trodendistanz bei meinen Versuchen an horizontalem, bei
den hiermit verglichenen Versuchen (Heubach etc.) an verti-
kalen gewonnen sind, zieht Herr v. Czudnochowski nicht
in Rechnung.
I J
folgende Konstanten ermittelt:
I >& = 3i.35
I -5 = 30
I während der GleichstromlJchtbogen zwi.schen
Kohlenstoff als homogenem Elektroden-
I material die Konstanten 1=43 ; ^=32 aufweist.
I Man erkennt hieraus, dass man erwünschten
! Falles imstande ist, bei einem Lichtbogen
I zwischen Leitern zweiter Klasse genau die
' gleiche, Stabilität und Energieverteilung be-
I dingende, Charakteristik wie beim Gleichstrom-
I lichtbogen zwischen homogenem Kohlematerial
I (letzteres als Stoff gegenüber den Leitern zweiter
I Klasse betrachtet) zu erzielen.
i
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aJlAmft.l
Elektrodenabstand L = konst.
Elektrodeodurchmesser •— 2,5 mm
Fig. I.
Bei Ermittelung der Thompsonschen
I (p {E,L,y) Charakteristik wurde eine der drei
I variablen Grössen, nämlich/,, konstant gehalten.
. Man erhält dann die lineare Energiegleichung:
I A = Ej = ky + b L\iioan.
i In einem Koordinatensystem mit den Ordinaten
I EJ und den Abszissen / findet man ohne
I weiteres, wie dies die hier wiedergegebene
Fig. I ') für Z = I mm erkennen lässt, die beiden
1 Konstanten k und b.
I Die Konstante k kennzeichnet ersichtlich den
Spannungsabfall bezw. den Übergangswiderstand
I an der Strombasis beider Elektroden (der sich
übrigens in dem vorliegenden Falle wegen der
' Kongruenz beider Elektroden und des ange-
i wandten Wechselstromes auf beide Elektroden
i) Elektr. Zeitschr. 22, 155 ff., 1901 (Fig. 4).
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
377
zu gleichen Teilen verteilt) während die Kon-
stante b die in den glühenden Gasen des
Lichtbogens entwickelte und von diesem
emittierte Energie bestimmt.
In einem Aufsatze „Über den elektrischen
Lichtbogen zwischen Leitern zweiter Klasse" ')
spricht nun ■ Herr v. Czudnochowski die
schwer erklärliche Anschauung aus, dass „bei
dem Bogen zwischen Leitern zweiter Klasse
der eigentliche Bogen minimal" sei, während
an derselben Stelle (S. 102) von einem raschen
Anstieg der gp {E, L) -Kurve — als typischer
Eigenschaft des von mir angegebenen Licht-
bogens schlechthin — gesprochen Vvird, was zu
erneuten, bereits a. a. O. widerlegten^) Bedenken
hinsichtlich der Regulierfähigkeit dieses Bogens
führt.
Im Gegensatz hierzu heisst es in meiner
von ihm citierten Arbeit: „Die Lichtentwickelung
ist ferner nicht nur auf die weissglühenden Elek-
trodenenden beschränkt; es nehmen vielmehr
auch die weissglühenden gasförmigen Elek-
trodenpartikel an der Lichtentwickelung
einenbedeutsamen Anteil und bilden eine
mit rein weissem, mildenGlanzeleuchten-
de, deutlich abgegrenzte Gaskorona".
Die beiden erwähnten Behauptungen des
Herrn v. Czudnochowski sind übrigens
auch sonst nicht vereinbar. Denn wenn
('^«=Sf,
der Anstieg der E /,- Kurve
bei dem Lichtbogen zwischen Leitern zweiter
Klasse — wie Herr v. Czudnochowski irriger-
weise vermeint — stets und schlechthin ab-
norm gross wäre (was de facto nur für gewisse,
besonderen Anforderungen- anderer Art entspre-
chenden Elektrodenmassen mit möglichst geringer
Zerstäubung, Vakuumdauerbrandlampen zutrifft),
so ist hiermit gesagt, dass die von dem eigent-
lichen Bogen emittierte Energie (Äogen)
dE
Äogen = b L = Lj -j f
a Jb
relativ gross ist, da die Neigungstangente
der ^'Z-Kurve
dE^ b
dL~ j
ist. Ceteris paribus {L und J == konst.) ist mit-
hin der Anteil der Bogen- bezw. Flammen-
strahlung um so bedeutender, je grösser die
Konstante b bezw. der Anstieg der 9 {EL)
-Kurve ist.
Das Verhältnis der energetischen Strahlung vS"b
des eigentlichen Lichtbogens zur Gesamtstrah-
lung Ss ergiebt sich aus:
l) Diese Zeitschr. 6, 99 if., 1904.
2)T. Czudnochowski, Verhandl. d. deutsch. Phys.
Ges. 6, 160 u. 168, 1903; 6, 137 f, 1904. Rasch, Verhandl.
d. deutsch. Phys. Ges. 5, 268—276, 1903; 6, 139 f., 1904.
Sb
dE
bL I dL
Sx
yk-\- bL ^ '^ y k .dE
^ ^ b L Z "*" dL
Hieraus geht zweifelsfrei im Widerspruch zu
Herrn v. Czudnochowski hervor, dass der
Anteil der im eigentlichen Lichtbogen umge-
wandelten Energie (selektochromatische Emis-
sion der glühenden Gase) bei dem von ihm
diskutierten Lichtbogen zwischen „mittelharten"
Elektroden aus Leitern zweiter Klasse relativ
gross ist, das das Verhältnis -G<,T.^strähiir»V
um so grösser ist, je steiler die EL-YLnivt an-
steigt, also mit 3/ anwächst.
Weiter geht aus der Thomsonschen
Gleichung nach Obigem hervor, dass für
-TT = o auch 7;- = o wird, mit anderen Worten,
d L o£
dass unter diesen Umständen die durch die
glühende Gasstrecke des Lichtbogens
vermittelte Stromleitung aufhört, der
Lichtbogen also erlischt.
Physikalisch selbstverständlich ist weiter die
Thatsache, dass man der den" Leitungswider-
stand der Flammenbogengase kennzeich-
dE
nenden Konstanten b = 7 . ^ {?=' konst.) ge-
a L,
rade in Anbetracht der grossen Mannigfaltigkeit
der verschiedensten als Elektrodenmasse benutz-
baren Leiter zweiter Klasse in bisher unbekannt
weiten Grenzen beliebige und erwünschte
Werte zu erteilen vermag.') Man braucht zu
diesem Ende den Elektrodenkörpern nur solche
Leiter zweiter Klasse beizumischen, deren
Dämpfe eine hohe elektrische Leitfähigkeit be-
sitzen, z. B. Salze der Metalle der Alkaligruppe
um „elektrische Entladungen zu erhalten,
die je nach Stromspannung, Stromstärke
und Gasdruck den Charakter mächtiger
Flammen oder den von Gasentladungen
in Vakuumröhren zeigen". (Rasch, Gas-
entladungen an elektrolytischen Glühkörpem
Ann. d.Phys. 11, 202 ff., 1903; vgl. auch Rasch,
Eine neue Methode zur Ausfuhrung pyro-
chemischer Reaktionen. Zeitschr. f. Elektroch.
8, 162 fr., 1903).
Was nun die Charakteristik eines Lichtbogens
anlangt, so ergiebt begreiflicherweise eine genauere
Analyse eines Lichtbogens, wie sie beispiels-
weise von Frau Hertha Ayrton in klassisch
l) Der kürzeren Ausdrucks weise habe ich (vgl. E. T. Z.
SS, i$5ff., 1901) zwischen „weichen", „mittelharten" und
„harten" Elektrodenmassen unterschieden. Die ersteren, die
eine gesonderte Vorwärmung nicht erfordern, zeigten eine
relativ weniger gQnstige Lichtausbente. Die Behauptung,
dass lediglich mittelharten Elektroden Aussicht auf
Anwendbarkeit zukomme, habe ich nicht — wieHerrv.Czudno-
c h o w s k i vermeint — aufgestellt, sie wäre auch in dieser apo-
diktischen Form nicht aufrecht xU halten.
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378
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
durchsichtiger Weise für den Gleichstromlicht-
bogen zwischen Elektroden aus homogener Kohle
durchgeführt worden ist, naturgemäss eine sekun-
däre Veränderlichkeit der Konstanten k (Minimal-
spannung) und b. Diese ist bereits im Hinblick
auf die geometrische Formänderung des Licht-
bogens, die Vergrösserung der Strombasis an
den Elektroden u. a. m. zu erwarten, ist jedoch
für die erste Annäherung nicht von Einfluss und
kann im Einzelfalle stets durch Einsetzung der
korrigierten Konstanten berücksichtigt werden.
Immerhin folgt jedoch auch aus der Ayr-
tonschen, diese sekundären Einflüsse elimi-
nierenden Gleichung, dass die Neigung der
£Z-Geraden für ^ = konst. aus
-j-z: = /? + "v = konstans
a JL f
{ß- und d-Konstanten) ist.
Die zur Zeit noch strittige Frage*) ob diese Be-
ziehung für sehr kleine Elektrodendistanzen
noch gültig ist, kann, dapraktisch ohne Belang, hier
ausser acht gelassen werden. Jedenfalls ist auch von
J. Stark und Kaufmann der geradlinige Verlauf
der ^Z-Kurve beim Glimmstrom in freier Luft bei
grösseren Elektrodendistanzen bestätigt worden.
Im Interesse der „Ökonomie wissenschaft-
lichen Denkens" scheint es also nicht angezeigt
diese durchsichtige und bisher bestätigte Gleich-
ung zu verlassen, solange eine Gleichwertiges
leistende Beziehung hierzu nichtzwingt. Diesumso
weniger als die Charakteristik des Lichtbogens
(Thomson, H. Ayrton), wie oben gezeigt,
ohne weiteres Fragen zu beantworten gestattet,
die anscheinend noch unklar erscheinen. (Ver-
teilung der Energie zwischen Lichtbogen, Elek-
troden u. s. f.).
Herr v. Czudnochowski hat nunmehr an
dieser Stelle*) von mir herrührende Beobach-
tungspunkte') für die Spannung E und den
Elektrodenabstand L verzeichnet und durch
eine höchst merkwürdige Ausgleichslinie ver-
bunden.
Die beistehende Figur 2 (Kurve i) lässt den
Verlauf dieser Kurve, die bei iio Volt etwa
bereits von vierter Ordnung wäre und auf zahl-
reiche Wendepunkte hindeutet, erkennen.
Herr v. Czudnochowski untersucht dann
ernsthaft die „Frage ob und welche Gründe
sich dafür angeben lassen, dass die Annahme
eines solchen Verlaufs der Zi = /"(Z) -Kurven
gerechtfertigter ist als der einer Geraden."
Er stellt sodann auf Grund dieser durch das
Auge eingegebenen Kurve an Hand spekulativer
Betrachtungen eine allgemeine Hypothese des
1) J. Stark, Der Glimmstrom zwischen nahen Elektroden
diese Zeitschr. 6, 96 ff.; W. Kaufmann, diese Zeitschr. 4,
578, 1903; J. Stark, diese Zeitschr. 4, 535, 605, I903.
2) „Ober den elektrischen Lichtbogen zwischen Leitern
zweiter Klasse" diese Zeitschr. 5, 99 <f., 1904.
3) Eleklrotechn. ZeiUchr. SS, 155, 1901 (vgl. Fig. l).
Lichtbogens zwischen Leitern zweiter Klasse
auf. Die grosse Gefahr eines formalen Inter-
pretationsverfahrens, das in diesem Falle sogar
zu weitgehenden irreführenden theoretischen
Schlussfolgerungen geführthat, liegt auf der Hand.
Herr v. Czudnochowski übersieht näm-
lich, dass der stufenweise Anstieg der Kurven-
punkte (Fig. 2, i) nicht etwa eine „typische"
innere Erscheinung des Lichtbogens sondern
eine einfache Folge der stufenweisen
Regelung des Vorschaltwiderstandes ist
dE
Da nun die Neigungstangente -. . der EL
Kurve, wie aus früherem hervorgeht und worauf
ich Herrn v. Czudnochowski übrigens bereits
a. a. O. hingewiesen habe, in hohem Masse eine
Funktion der durch den Vorschaltwiderstand
beeinflussten Stromstärke 7 ist, so darf es kaum
Wunder nehmen, dass die Neigungstangente
dE
- -> in demselben Masse wie die Strpmstärke J
d L
periodische Schwankungen um einen bestimmten
Mittelwert herum aufweist Die Stromstärke
schwanktebei dem vonHermv. Czudnochowski
citierten Versuch zwischen 2, i und 2,6Amp. (E.T.Z.
22, 155 ff., vgl. dort Fig. i), also um + 11 Proz.
Eine genauere Analyse der Kurve i (Fig. 2)
ergiebt die Haltlosigkeit der Herrn v. Czud-
nochowski sehen Voraussetzungen und Folger-
ungen und ergiebt auch aus diesem — wie man
sieht, keineswegs ausgesucht guten — Versuch
die grosse Wahrscheinlichkeit eines geradlinigen
Verlaufes der .SZ-Kurve.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
379
Beobachtet
Differenz J;
(ber.-beob.)
Spannang E
Volt
Elektroden-
distanz Z
Volt
JE
Volt
Bern
mm
4S
0,1
-2,96
+0,18
$3
i.o
+4,12
—0,24
58
i.i
+0,80
—0,04
62
I>2
—•.53
+0,10
—
65
«.3
-ais
+0,18
Spannung ....
70
1.75
—0,31
+0.03
7S
2,50
+7,26
—0.43
ElektrodendUtanz
. .
90
3.0
+0.64
—0,03
100
3.5
—0,98
+0,07
lOJ
3,6
—4.30
+0,27
Mittlerer | wahrscheinlichste
Fehler der Einzelbeobachtung
+3.5 Volt
+0,21 mm
+2,3 Volt
+0,14 mm
Berechnet man nämlich aus den in obieer
Tabelle verzeichneten Beobachtungswerten \E,
L) die wahrscheinlichste 9 (££■)- Gerade, so
erhält man für den beobachteten Fall:
£■=40,36 + 16,76 z.
Der wahrscheinliche Fehler der Einzelbeobach-
tung der Elektrodendistanz L beträgt ± o, 14 mm.
Eine grössere Genauigkeit möchte ich meinen
Beobachtungen, die als Nebenbeobachtungen
bei photometrischenMessungen gewonnen
wurden , nicht zuschreiben; sie war auch fiir diese
Zwecke nicht erforderlich, da die allgemeine
Charakteristik durch die besondere, Fig. i wieder-
gegebene Versuchsreihe ermittelt worden war,
bei der natürlich die eine der drei Abhängigen
iO 60
m 80 00 160 Volt
FiK- 3-
(£", L, y) und zwar die Lichtbogenlänge L
konstant gehalten worden war.
Hätte übrigens Herr V. Czudnochowski die
Abweichungen der Einzelbeobachtungen (+ d£)
einer strengeren Prüfung unterzogen, so hätte er
aus dem systematisch periodischen Zeichen-
wechsel der /i L. bezw. A ^-Werte (vgl. die obige
Tabelle) oder aus dem graphischen Bilde dieses
Verlaufes (Fig. 3) ohne weiteres auf äussere perio-
disch wirksame Einflüsse (Vorschaltwiderstand)
schliessen müssen.
Die Ausfuhrungen des Herrn v. Czud-
nochowski bezüglich des Anstiegs ^(Z) Kurve
sind somit bedauerlicherweise infolge ihrer
voreiligen Voraussetzung gegenstandslos.
In Fig. 2 habe ich überdies nach meinen
Aufzeichnungen einige weitere Beobachtungen
eingetragen, die den Nachweis erbringen, dass
der von Herrn v. Czudnochowski vermutete
eigenartige Verlauf der -^Z- Kurve versuchs-
mässig nicht bestätigt wird, und dass ferner
—j\ bei dem von mir ange-
gebenen Lichtbogen selbstverständlish keines-
wegs — wie Herr v. Czudnochowski ver-
meint — stets abnorm grosse Werte z^igt, wie
die Kurve (4) erkennen lässt.
(Eingegangen i6. März 1904.)
Über das mechanische Äquivalent chemischer
Reaktionen und die Arbeitsleistung von Wärme-
motoren.
Von Mathias Cantor.
Zu den wichtigsten Aufgaben der Thermo-
dynamik gehört die Bestimmung der Arbeit,
welche durch eine chemische Veränderung ge-
leiste^werden kann. Die Beurteilung der Arbeits-
leistung von Wärmemotoren, bei welchen es sich
insbesondere um Verbrennungsprozesse handelt,
ist nur ein spezieller Fall jenes allgemeineren
Problems. Die Frage, welche Arbeit durch
solche Vorgänge gewonnen werden kann, ist
vielfach, auch in der letzten Zeit, diskutiert
worden*), sie hat aber, wie mir scheint, keine
allgemeine Lösung gefunden. Um zu einer
solchen zu gelangen, muss berücksichtigt werden,
dass die chemischen Verwandlungen allgemein
unter Arbeits- und Wärmeleistung erfolgen. Es
ist nun gar nicht möglich, die erste allein
allgemein zu bestimmen, weil diese unmittel-
bare Arbeitsleistung von der besonderen Art,
wie die Verwandlung stattfindet, abhängig ist.
ES kommt nun aber auch der entwickelten
Wärme eine bestimmte Arbeitsfähigkeit zu.indem
sie bei einer gewissen Temperatur ^ frei wird
und von dieser zu einer anderen ö-q überführt
werden kann, ein Vorgang, der allgemein Arbeit
zu leisten vermag. Damit derselbe immer aus-
führbar ist, muss ein Wärmereservoir von so
l) VergL K. r. Wesendonk, diese Zeitschr. 4, 329,
1903; K. Schreber, diese Zeitschr. 4, 451, 1903; H. Frie-
denthal, diese Zeitschr. 4, 425, 1903; Derselbe, Verh. d.
Deutsch. Physik. Ges. 4, Nr. 18, 1902.
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38o
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
grosser Kapazität als gegeben vorausgesetzt
werden, dass ihm beliebige Wärmemengen zu-
und abgeleitet werden können, ohne seine Tem-
peratur zu ändern — eine Annahme, welche
eine gewisse Analogie mit der des konstanten
Erdpotentials bildet und praktisch durch eine
Kühlwasseranlage genügend erfüllbar ist.
Erst die Summe der bei der chemischen
Verwandlung unmittelbar geleisteten und der
Arbeit, welche aus der entbundenen Wärme
gewonnen werden kann, stellt die ganze Arbeit
der chemischen Verwandlung dar und soll der
mechanische Effekt der Verwandlung
genannt werden. Für den mechanischen Effekt
lässt sich nun ein Grenzwert allgemein berech-
nen, welcher die gross te Arbeit angiebt, die
durch die chemische Umsetzung mittels eines
wie immer gearteten Motors gewonnen werden
kann. Dieser Grenzwert des mechanischen
Effektes soll das mechanische Äquivalent
der Umsetzung heissen.
Wenn nun bei der Temperatur 9- eine be-
liebig kleine Menge des Systems eine chemische
Veränderung erfahrt und dabei die Energie
derselben um dUw'Ächst, während d<p und dA^)
die bei der Verwandlung abgegebene Wärme
und Arbeit (beide in demselben Mass) bezeich-
nen, so ist:
— d[/'^dg> + dA. . . . (i)
Aus der produzierten Wärmemenge kann nach
dem Carnotschen Theorem die Arbeit
dq)
(2)
gewonnen werden, also kann im ganzen eine
Arbeit:
de-=dA + d9-^--
v
geleistet werden oder mit Rücksicht auf (i)
de = — dU—-}d<p.
Bezeichnet nun 3" die Entropie des Systems,
so ist
dg>
dS> —
(3)
je nachdem der Vorgang umkehrbar ist oder
nicht und es wird
de< — d(/+»odS. ... (4)
Es soll nun
gesetzt und Wals Arbeitsvorrat des Systems
bezeichnet werden. Führt man bequemerer Rech-
nung wegen statt der Entropie die freie und
gebundene Energie F und G ein, so hat man-^
i) Wegen des Zeichens Jvetg\. Vorlesnngen aber d. mech.
Theone d. Wärme von Carl Neumann.
2) Helmboltz, Thermodynamik chemischer Vorgänge,
Gesammelte Abhandlungen 2, 958.
und es folgt
und
G=»S
[/'^F+G
W^U—^^G
tr
de<. — dW
(6'
Hiemach wird für eine beliebige endliche Ver-
änderung, welche dadurch charakterisiert ist.
dass die das System bestimmenden Veränder-
lichen von Anfangswerten (IJ übergehen zu
Endwerten (II), der mechanische Effekt aus-
gedrückt durch _
e<W^ — W^ (7:
Es folgt hieraus, dass der mechanische Effekt
einer Verwandlung immer denselben Wert hat,
wenn die Verwandlung in beliebiger, aber um-
kehrbarer Weise sich vollzieht und dass dieser
Wert grösser ist als wenn dieselbe Verwand-
lung in irgendeiner nicht umkehrbaren Weise
stattfindet, d. h. der mechanische Effekt
der umkehrbar verlaufenden Reaktion
i«t das mechanischeÄquivalent derselben.
Derselbe wird nach [j) bestimmt durch die Ab-
nahme des Arbeitsvorrates, welchen das System
durch die Verwandlung erfährt. Besteht das
System aus verschiedenen Teilen, welche die
Arbeitsvorräte H'\, W^, besitzen, so wird
das mechanische Äquivalent a einer Verwand-
lung gegeben durch:
a-^SW^ + W^ .... —ÜW^ + Hf ... (8)
a giebt die grösste Arbeit an, welche durch
die Verwandlung geleistet werden kann.
Es ist vielleicht nicht überflüssig zu be-
merken, dass nur das hier betrachtete mecha-
nische Äquivalent eine derartige allgemeine
Bestimmung zulässt, dagegen die Arbeit auch
einer umkehrbaren Verwandlung nicht allge-
mein bestimmbar, sondern vom Verwandlungs-
wege abhängig ist.
Bei keinem der bisher ausgeführten Wärme-
motoren ist wohl die ganze durch (8) ange-
gebene Arbeit gewonnen worden. Es mag
daher hier ein Verbrennungsprozess beschrieben
werden, der nait grosser Annäherung das ganze
mechanische Äquivalent der Verwandlung zu
gewinnen gestattet und durch den ein nsöiezu
idealer Wärmemotor realisiert werden könnte.
Bei diesem Vorgang soll Kohle durch den
Sauerstoff eines Oxydes (MeO)i verbrannt
werden und niedere Oxyde, z. B. (MeOjw,
(MeOj'w und ein Gemenge von CO und COi
entstehen. Man kann die Entstehung dieses
Gasgemenges in zwei Teilvorgänge zerlegen,
welche nach den folgenden Gleicäiungen ver-
laufen :
A, C^- X-x {MeO)i = h {MeO)'n + k^CO . (C,)
fii C-^r Hl {MeO)i=ii^{MtO)"ii + ^4 COi (Gi)
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ng. No. 13.
381
(9)
Die Verbrennung der Kohle soll nun so er-
folgen, dass beide Reaktionen in einem be-
stimmten Verhältnis 7, welches im allgemeinen
von Temperatur und Druck bei der Verbren-
nung abhängig ist, nebeneinander verlaufen. Be-
zeichnet man mit dem Symbol (Me OJn das
bei der betrachteten Verbrennung entstehende
Gemisch der niederen Oxyde und setzt
'2 + 7^1 ==»«2,
so wird der Gesamtverbrennungsvorgang durch
das Schema
m^ C-\- mi{MfO)i =mi(MeO}n + mCO + ni" CO^
dargestellt, wo
nt.i'=m\ + m'\.
Es soll nun vorausgesetzt werden, dass die
Wärmekapazität des Systems bei konstantem
Volumen durch den chemischen Vorgang nicht
geändert wird und auf die entstandenen Gase
die einfachen Gasgleichungen angewandt werden
können. Bezeichnet man mit Wi IFj ^3 die
Arbeitsvorräte der festen Stoffe, mit W den
des aus fn'CO + m"CO.i bestehenden Gasge-
menges und mit denselben Indices auch die
anderen Grössen für die verschiedenen Stoffe,
so wird nach (8) das mechanische Äquivdent
dieser Verbrennung:
a = W^^-Wi — \\i — W
oder
ci=Ux-\-Ui—Ui—U—i
j G\ . . G-i G% G\
Werden die festen Stoffe als inkompressibel
angesehen, so ist
und es gelten analoge Ausdrücke für 62, U-^ und
^2> ^s> wobei die c die spezifischen Wärmen,
die a und /? andere von der Natur der Stoffe
bedingte Konstanten sind. Für die gesamte und
freie Energie des Gasgemenges hat man
U== {cm + c'm) » + ßTm' + ^m"
F= [MlgP' — {c + r) »lg» + a» -F 0] m -j-
^ [r"»lgl^' - {c" + r") »Igd- -1- «'> + ^'] m'
c und c" sind hierbei die spezifischen Wärmen
bei konstantem Volumen, P',P'' die Partialdrucke
der Gase in dem Gemenge, r , r" die Konstanten
der für diese geltenden einfachen Gleichungen.
Setzt man
(9a)
so erhält man
a==fiWi^j + '^2^2*2 — «^s'Ws^s — {c m -\- c' m')» -\-
»«lÄ + mi^ — m%ßi — {m& + w"/J") —
— ^0 {m\ c\ + m^ci — »«3^8 — {nie + m'c') -f-
c\ tn\ lg9-i + m^Ci lg9-i — m^c-i lg»z — {m'c +
m"c )^^— [aiWi+ß2'«2 — <hi'h — (a'w'+«"w")] —
— {c + r)mlg» — {c"-\- r')mlg» + rnilgP'-V
r'mlgP") .
Bleibt nun der Voraussetzung nach die Wärme-
kapazität bei konstantem Volumen ungeändert,
so ist:
Cimi + C2m2'=C3Ms + cm + c'm' . (10)
Femer folgt für die Reaktionswärme bei kon-
stantem Volumen
^ = Ä w, + ß^m^ — ÄW3 — ß'm' — ß'm".
Vor der Reaktion sollen weiter die reagieren-
den Stoffe die Temperatur ^0 haben, so dass
^j = ^2 "^ ^0 •
Setzt man noch
«i/«i + «2WJ — a-im^ — {am' + a'm') = A,
so erhält man
h—^—hlg«!
»o-»-»o^g
&
+ {c'm + c"m")
-h{rm + r m )»() lg» —
- rm»^ IgP' - r'm" »0 IgP" + ^^o-
Der Endzustand des Systems kann noch be-
liebig festgesetzt werden. Angenommen, das
erzeugte Gasgemenge werde zum Betrieb einer
Kolbenmaschine benutzt und am Ende der
Expansion soll der Cyliuder der Maschine mit
der äusseren Atmosphäre in Verbindung ge-
bracht und unter Aufwand äusserer Arbeit
entleert werden. Dementsprechend werde fest-
gesetzt, dass der Totaldruck des Gasgemenges
am Ende dem Luftdruck po gleich sei, also
P'+ />"=/«.
Die Entleerungsarbeit beträgt dann
PüVo = {rm + r"m") »,
wenn Vq das Endvolumen des Gasgemenges ist.
Die Arbeit, welche der Motor in einer Periode
leistet, beträgt dann:
d = a — {riH -V r'm) »
und die Endtemperaturen ^3 und » sollen nun
so bestimmt werden, dass diese Arbeit ein
Maximum wird. Die Bedingung hierfür ist
td , iid
woraus
folgt. Für den so festgesetzten Endzustand
des Systems erhält das mechanische Äquivalent
den Wert
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382
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
a — g + 9-Q {{rni + rni') lg d-^ -
rnl'lgP' \ A).
Setzt main
tn
■rttilgP —
so ist /*' =
m ■\-m
und P"= p(i (i-
-Ä) und es wird
(II)
Ä = ^ + *o { {rm + r'm) lg—— rvilgh —
A lässt sich nun durch Beobachtung eines
Gleichgewichtszustandes ermitteln. Seien in
dem Volumen <P bei der Temperatur ö die
Massen M^ Kohle, Mi höheres, J/j' und M^'
niedere Oxyde, M' und M" der Gase CO und
CO^ vorhanden, bedeuten x und x' die Partial-
drucke der letzteren, !P die freie Energie dieses
Systems, so wird bei konstant gehaltenem <P die
Bedingung des Gleichgewichtes
Werden analog den oben eingeführten die Be-
zeichnungen der übrigen Grössen gewählt, so ist
«"^CÄ +«10-^0^0)^1 + (/52 + «20 —
c,eig&)M-, + {?^^d^e-i^eige)M\ +
(ß\ + a"3 ö _ i\eig e) M\ + veign -
(/ + r) eigS^- a'e + ^] M'-\- [r'e Ige—
{c+r)eige + a"eTnM".
Entsprechend den beiden Reaktionsgleichungen
((7]) und {G2) erhält man die Bedingungs-
gleichungen:
Ö?P . i'P i¥ ZV ,' ^.
/*« + ^ITF /^ — :> A^"- Ih — j]^-'/'4 =0 (i 2b)
p ^4 =0(1 2a)
ZM-,
iM'
hMi
Nun ist
, rAfe _, „ r"M"e
jt =- "i - und Jt = — ;_
Setzt man den Gesamtdruck des Gasgemenges
x' + jr" = Ji, und
jr
M'+M"'
so ist
%-=nH und n" = M{i-^H)
und (12a) and (12b) übergehen in:
A X^ -^ßih — ß'ah — 0^4 + («1^1 + «2^2
//=
et S^3 — a Xi)0 [fji, + ^2^2 ^3^3
(c+r')X,]eige-{i + lgx + lgH]r'Xie=o
ßif\ + ß2(^i—ß^'3f^"3—ß^'(t4 + {a> ft + «2/^-
«"s^ — «'>4) ® — k/*! +^2/«2 — A/'S — l(l3b)
Multipliziert man (13 b) mit 7 und addiert zu
(13 a), so erhält man mit Rücksicht auf (9) und
(9a)
(13a)
A = (rm + r"m-')(^i+lg^)+r'm'lg//+
r'm lg{\ — H)-
e
(14)
Durch die Gleichung (13 a) und (13 b) werden
für jeden Wert von H die zur Erhaltung des
Gleichgewichts erforderlichen Drucke :t und ©be-
stimmt. Wählt man nun zur Beobachtung einen
Gleichgewichtszustand bei dem
H=h,
so folg^ aus (11) und (14)
a = q—^-^Mrfn + r m )\i-\r^—Q),
worin x und ö diejenigen Werte von Tempe-
ratur und Druck angeben, bei welchen das
System mit einer Gasphase von der Zusammen-
setzung h im Gleichgewicht sich befindet. Be-
zeichnet man mit 95 das spezifische Volumen des
Gasgemenges in diesem Zustand, mit fo im
Endzustand, so ist
rUf+r'M"
und
und es wird
''~Mm''+m") ^
ff. ft rf
rm +r m „
/o = — r~"vT — ^ ^'o
9-1
« = ?— ö
^ + »o{rm + r"m")lg'^ (15)
Durch diese Gleichung ist das mechanische
Äquivalent dieser Verbrennung allgemein be-
stimmt. Je nach den. Bedingungen, unter wel-
chen man die Verbrennung sich vollziehen lässt,
wird A verschiedene Werte annehmen können,
für jeden dieser Werte aber, bestimmt (15) die
grösste Arbeit, die durch den Vorgang ge-
wonnen werden kann.
Es soll nun schliesslich gezeigt werden, dass
diese Arbeit sehr angenähert mit Hilfe eines
Wärmemotors thatsächlich gewonnen werden
kann.
In einem Kessel sei der Gleichgewichtszu-
stand bei dem Drucke x und der Temperatur
& hergestellt. Es werden nun die Kompo-
nenten pt\ Kohle und >«2 (MeO)i von der An-
fangstemperatur *o zur Temperatur ö erwärmt.
Die erforderliche Wärme
tl^={c^m, -\ r2»«2)(ö — *o)
werde dem Kesselinhalt entzogen, der so gross
vorausgesetzt wird, dass sich seine Temperatur
dadurch nicht merklich ändert. Sodann sollen
diese Stoffe in den Kessel eingeführt werden
und die Masse ;«' + m" des Gasgemengss, die
sich aus diesem entwickeln, beim konstanten
Druck X in den Cylinder der Maschine strömen.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
383
Wird das Volumen der festen Stofte vernach-
lässigt, so gewinnt man hierbei eine Arbeit
^, = jtq> [fft -f m") = {m'r -\- m'r') O.
Hierauf soll die Gasmasse sich in Berührung
mit den entstandenen niederen Oxyden adia-
batisch dehnen, bis sie auf ^0 abgekühlt ist,
wobei die Arbeit
/j = {cm + c"m" -t- CsWj) (ö — *«) ==
{Cxnty + C2»Ij) (ö — *o)
abgegeben wird.
Der Zustand des Gases während dieser Ver-
wandlung ist bestimmt durch
(r, Wj + c^m-ij d& -\-pdv== o
wo
/ / , ff tf
rm+r m
p = v
(16)
Bezeichnet V das spezifische Volumen am Ende
der adiabatischen Dehnung, so folgt
(<V«, + cim^ k 1-^ ir'fn' + r'ttt")lg =0 (17)
ff (f)
Lässt man dann bei konstanter Temperatur
^,1 das Gas expandieren, bis das spezifische
Volumen des Endzustandes erreicht ist, so wird
die Arbeit
<?3 = {rm + r'm) »o^
»^
e
r tu") (^l + i^ ^"- W *o («^1 »«1 + <^j'«2)
(18)
Äquivalent der Reaktion und der Arbeit des
Motors beträgt nach (15) und (18)
a — e= — »o{ci»tt+Cim2) ( *~*» + *o ^ ^) '
Entwickelt man den Logarithmus, so folgt
gewonnen oder mit Benutzung von (17)
^a = (rV+ r"m") *o^— + {ciffti + c^ni^ *o-^^"-
fp CT
Da bei dem beschriebenen Vorgang die Reak-
tion beim konstanten Drucke x sich vollzog,
so wird durch sie im Kessel die Wärme ent-
bunden;
q—jtip {ni -f tn') = q — {rm + r'm') B.
Von dieser wurde die Wärme q^ zur Vor-
wärmung der Bestandteile verbraucht, während
der Rest
q — [r tn -f- r' m") 0 — (^i w, + c^ m^) {ß — ö'o)
zur Heizung einer vollkommenen Dampfmaschine
benutzt werden und die Arbeit
'4 = [? — {f'»i + ''' fn")0 — (^i'«i + c%m'^
abgeben kann. Im ganzen wird mittels des
Motors die Verbrennung eine Arbeit e leisten
Der Unterschied zwischen dem mechanischen
I /ö-<^oV
3V ö )
+
]
Die Arbeit des Motors ist hiernach kleiner
als das mechanische Äquivalent der benutzten
Verbrennung, aber nur um eine Grösse, die
mit höheren Potenzen des echten Bruches
e
behaftet und gegenüber den sonst vorkommen-
den im allgemeinen sehr klein ist. Der Voll-
ständigkeit wegen sei bemerkt, dass dieser
Unterschied natürlich von der nicht umkehr-
baren Vorwärmung der Komponenten herrührt.
Bezüglich einer möglichen praktischen Aus-
führung sei zum Schlüsse auf die Benutzung von
Braunstein als Oxydationsmittel hingewiesen.
Aus den bei der Verbrennung entstehenden
niederen Manganoxyden könnte vielleicht ähn-
lich wie aus den Rückständen der Chlorbereitung
das Superoxyd regeneriert werden.
Würzburg, Physikalisches Institut, April
1904.
(Eingegangen 25. April 1904.)
Die spezifische Wärme des überhitzten
Wasserdampfes.
Von H. Lorenz.
Im Winter 1903/4 wurde im Institut für
technische Physik der Universität Göttingen
eine grössere Versuchsreihe zur Bestimmung
der spezifischen Wärme des überhitzten Wasser-
dampfes bei konstantem Drucke durchgeführt,
über deren Ergebnisse hier in Kürze berichtet
werden soll.
Der den Versuchen unterworfene Dampf
wurde in einem stehenden Kessel von ca. 20 qm
Heizfläche entwickelt, in einem Wasserabscheider
entwässert und nach Passieren eines sog. Redu-
zierventils zur Aufrechterhaltung der gewünsch-
ten, im übrigen regelbaren Spannung durch
Gasbrenner kräftig überhitzt, worauf er in das
Kalorimeter strömte. Dasselbe (siehe Figur) ent-
hielt eine kupferne Dampfspirale von rd. 10 m
Länge und 10 mm innerem Durchmesser, an deren
Enden Thermometerbüchsen angebracht waren;
die Spirale war zunächst von einer Luftschicht
umgeben und weiterhin durch eine Asbest-
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384
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
packung von dem Wassermantel des Kalori-
meters getrennt, der beständig von Kühlwasser
durchströmt wurde, dessen Ein- und Austritts-
temperaturen /| und /2 an Kontroll -Thermometern
abgelesen werden konnten. Die während der
Dauer j edes Versuches durchströmende Wasser-
menge IV wurde ebenso gewogen, wie die in
einem Kondensator hinter dem Kalorimeter
niedergeschlagene Dampfmenge G, neben den
Dampftemperaturen beim Ein- und Austritt r,
und Tj wurden noch die entsprechenden Drucke
pi und /2 an Manometern abgelesen, deren
Anschlüsse sich etwas vor der Eintritts-, bezw.
i hinter der Austrittsflansche des Dampfrohres
am Kalorimeter befanden. Dieses selbst war
durch Asbestpappdeckel gegen die Einstrahlung
von selten des Überhitzers und durch eine
gute Mantelisolierung gegen die umgebende
Luft geschützt; die Wärmeleitung durch die
Dampfein- und Austrittsrohre nach dem Deckel
wurde durch einen doppelten Asbestdeckel mit
kräftig bewegter Zwischenluftschicht thunlichst
bekämpft.
Die Versuche selbst verliefen durchweg in
gutem Beharrungszustande, d. h. bei nahezu
konstanten Temperaturen an allen Stellen, und
dauerten je 30 — 45 Minuten, wobei die Ab-
lesungen alle 5 Minuten erfolgten. Durch Vor-
versuche war die Luftkorrektion, d. h. die
Wärmeaufnahme seitens der umgebenden Luft
zu rd. 2,4 Kai. pro i* mittlerer Temperatur-
dififerenz (/„. — t-^) zwischen Kühlwasser und Luft
3
3
4
5
6
7
8
9
10
II
12
13
M
•5
16
Versuchs-No.
Dampflemperatur
oben r, » C.
Dampftemperatur
unten t} " C.
abs. Dampfdruck
oben /t Kg/qcm
abs. Dampfdruck
unten /] kg/qcm
Siedetemperatur
oben d, » C.
Siedetemperatur
unten dj » C.
Dampfmenge pro
Stunde G kg
Wassertemp. Ein-
tritt /, 0 C.
Wassertemp. Aus-
tritt /j 0 C.
Wassermenge pro
Stunde »f kg
WasserkorrektioD
JQ Cal.
Mittl. Wassertempe-
ratur /W » C.
Mittl. Lufttempera-
tur // » C.
Luftkorrektion
2,4 {tl—tw) Cal.
Aufgenommene
Wärme pro St. Cal.
17 1 Mittl. Danpftempe-
I ratur r " c.
18! Mittl. DampfdrHok
I absol. / kg/qcm
19 Spez. Wärme nach
Gl. (I)
20 1 Spei. Wärme nach
1 Gl. (5)
31 1 Mittelwert von 0*
22 Spez. Wärme nach
I Gl. (6)
23 Difl'erenzvon2lu.22
224,10
190,99
7,029
6,629
165,5»
•63.15
8,270
I 4.970
I
I '3.«SO
I
21,680
+ 1.47
9."
14,16
— 12,12
168,86
!_li_L_[
224,49
3«3,82
190,71
244,77
7,016
6,970
6,616
6,670
165.45
165,16
163,08
•63,40
8,214
5,992
S.2«5
5,258
•3.580
16476
21,518
21,527
+0,88
+0,14
9,40
10,87
14,81
14,07
—12^8
-7,68
167,90
233,94
360,33 1; 240,80
281,71 I
7.095 I
6,795 I
203,96
9,300
8,735
165,88 il 176,71
164,15
6,376
5,565
18,433
2^,455
-|-o,6o
'•,99
•3,55
—3,74
272,72
•74,50
7.152
4,944
•4,798
19,506
— 2,10
9.87
13,80
—9,43
180,68
291,11
232,90
9, '25
8,730
176,35
'74.4'
5.821
5,162
•6.445
367,52 228,86
260,08 1' 181,96
9,170 4,486
I,
8,870 I 4, «36
176,56 I 148,18
'75. '9 j «45,2'
4,136 ' 5,648
5,780 1, 5,109
19,004 I 13,247
19,818 I 19,604 ' 19,560
+o,»4
10,80
14,46
-8,78
314,97
I
-|-2,28 I —0,84
12,39 ] 9,18
16,05
-8,74
252,30
11,67
-5,97
'52,37
326,55
262,40
j 4,328
3,778
146,84
•41,94
7,676
5,320
17,26
•9.430
+5,25
11,22
12,93
— •.7^
235.08
381,48 ; 343,53 \ 343,27
296,30 I 161,59 I 244,70
4,186 2,071 I 3,107
i I I
3,686 I 1,793 I '.671
I I
145,64 I 121,70 I 122,25
141,07 j, ii7.^9 I ••5,00
7,068 j 3,206 4,632
5,043 \' S.466 5,661
20,140 I 13,490 I 18,164
I' '
18,226 18,290 I 18,260
+7.63
•2,59
11,80
-»-•.66
384,45
—0,63 j +4,55
9,48 I ••,9'
12,94 I 16,54
—8,30 |— 11,11
»37.83 I 231.84
207,55
6,829
0.617
207,60
6,816
0,605
0,640 I 0,635
0,622
0,651
— 0,029
279,30 , 321,02 \ 222,38
6,820 j 6,945 I 8,968
0.564 0,552 I 0,685
0,572
0,568
0,558
0,ä»5
I
0,547
I 0.710
0,698
0,696
o,S75 I
—0,007. -|-O,008iH-O.0O3
262,00
8,978
0,634
0,646
0,640
0.640
o
313,80 ij 205,41
8,985 1! 4,311
0.568 1' 0,575
0,57' , 0.591
0,570 I; 0,5} ~
i83
0,590 ji 0,572
—0,020-1-0,011
295,00
4,053
0,477
0,49'
0,484
388,89 207,55
8,936 ' 1,932
0,473 ' 0,524
0^483 I 0,538
0,478 I 0.581
0,510 I
—«,0341
,1
0,492 ' 0,493
— o,oi4j -1-0,038
294,00
1,889
0.484
0,500
0.492
0,467
+<M>25
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
385
«:>==
(l)
bestimmt worden. Daneben war noch die
Fadenkorrektion der Dampfthermometer und
eine, wenn auch nur geringe Wasserkorrek-
tion AQ infolge nicht ganz konstanter Tem-
peraturen zu beachten, womit sich dann die
in der Tabelle enthaltenen Werte ergaben.
Alsdann folgt die spezifische Wärme c/ des
Wasserdampfes aus
G (T|— 7-2)
für das Temperaturintervall r, — x^ bezw. die
Mitteltemperatur \ (t, -|- x^ und den Druck
\ (A "t" A) > siehe Zeile 19. Hierin ist je-
doch der Einfluss der Druckänderung, der sich
nach den Versuchen von Thomson und
Joule an. Luft und Kohlensäure in der Tem-
peraturdifferenz T| — Tj ausdrücken muss, noch
nicht beachtet. Bezeichnet man die den Drucken
/, und pi entsprechenden Sättigungstempera-
turen des Dampfes (Zeile 6 und 7 nach Reg-
nault-Zeuner) mit ^1 und ^j, so hat man
fiir die Bildungswärme von i kg überhitzten
Wasserdampfes aus Wasser von o" bei vorläufig
konstant angenommenem Cf die Ausdrücke
i, = 6o6,S +0,305*, +<>(t,—<^,)| (2)
Die zur Überfuhrung eines Zustandes in den
andern nötige Wärme ist aber für G kg Dampf
Q^G{X,-h,) (3)
oder auch, ausgedrückt in den Versuchsdaten
Q = W{t.,-t, ) - 2,4 kh-t^) + AQ. (4)
Durch Elimination von Q, ^1 und X.^ aus (2) bis
(4) folgt schliesslich
W{h- h)-2A{h-t^)^AQ-o,ioi g(», -».,).
G{x,-T^- »,+»•,) (5)
Die hieraus berechneten Werte sind in Zeile 20
der Tabelle enthalten. Als wahrscheinlichste
Werte betrachte ich allerdings die in Zeile 2 1 ent-
haltenen Mittelwerte von (i) und (5), da der
Einfluss der Druckerniedrigung entschieden nicht
voll in Ansatz gebracht werden darf, weil die
Manometeranschlüsse sich noch ausserhalb der
Thermometerbüchsen am Kalorimeter befinden.
Die Mittelwerte Zeile (21) entsprechen leid-
lich genau der empirischen Formel
'■/=
et = 0,43 + 3 600000 ^,
(6)
worin /= \ (/i 4-/2) den mittleren Dampfdruck
in kg/qcm und T= 273 -|- % (r, -|- T2) die mittlere
absolute Dampftemperatur bedeutet. Die hiernach
berechneten Werte sind in Zeile 22 enthalten, ihre
Differenzen von den Mittelwerten 21 schliesslich
in Zeile 23. Für die mittlere Temperatur von
x== -\- 172* bei atmosphärischem Druck, welche
dem von Regnault bestimmten Wert f^ = o,48
entspricht, ergiebt die Formel (6) <:/=o,47i,
eine angesichts der Versuchsschwierigkeiten
recht befriedigende Übereinstimmung.
(Eingegangen 25. Mai 1904.)
Über die horistische Methode Gyld^ns.
Von H. Poincar^.
In seinem Werke: Nouvelles recherches
surlessöries employöes dans lesthdories
des planstes (Stockholm, Imprimerie Centrale,
1 892) hat Gyld^n zwei Methoden auseinanderge-
setzt, die er horistische nennt. Die erste dieser
Methoden unterliegt ziemlich schweren Be-
denken. Herr Backlund und ich haben ge-
zeigt, dass sie in gewissen Fällen zu unzulässigen
Resultaten fuhrt und dass man sie nur mit
Vorsicht gebrauchen darf. (Vgl. Compt. rend.
isa, 50 u. 291, Bulletin astron. 19, 433). Ich
habe es infolgedessen für angezeigt gehalten,
die zweite dieser Methoden einer näheren Dis-
kussion zu unterwerfen. Dieselbe besteht kurz
gesagt in folgendem:
Gyld^n betrachtet (loc. cit. S. 227 u. f.)
die Gleichung:
w £+--^-'=^-
Der Koeffizient von z, den Gyld^n Z nennt,
ist eine Konstante, wenigstens in dem hier in
Betracht kommenden Teile des Werkes (S. 227
bis 234); ich kann dieselbe also durch geeignete
Wahl der Einheiten auf i reduzieren.
Es ist:
■'^= — SAhCOS Gn Gn = 2XnV + Bn,
wobei An, Bn, X„ konstante gegebene Werte
sind und 2A« nahe gleich i ist.
Gylden setzt: s= - , - in der Art,
dass ip und / durch die Gleichungen definiert
werden :
(^) ^'5--^"' = ('
dip dy
^X -t- (i _ ,;V=(i + V) A'-f - -f ^ ■ ,
. .dv^ ^ -^ ^ ^' i+rpdv dv
'3) 2v /dyA^
ifJ^-
Wir bezeichnen mit v^ eine Konstante,
welche so zu wählen ist, dass y> eine trigonome-
trische Reihe wird; und wir haben (2) und (3)
in der Weise zu integrieren, dass wir zuerst
^ auf den rechten Seiten gleich o setzen, dann
bei der zweiten Annäherung auf diesen rechten
Seiten tp durch seinen in erster Annäherung
gefundenen Wert ersetzen und so fortfahren.
Man findet so:
(4) }' = I!:>^HCOsGn Xh'=-
4Xn
l+V^
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386
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
und weiter:
man 0 gegenüber v^ vernachlässigen kann,
Hx.''
(5)
} = 2-
ßXnXf
j COS [Gn + Gfj .
Die zweite Gleichung (4) und die erste
Gleichung (5) gestatten die x und v"^ zu be-
rechnen und liefern fiir diese Grössen endliche
Werte.
Es ist klar, dass ein solches Verfahren nur
berechtigt ist unter der Bedingung, dass die
auf den rechten Seiten von (2) und (3) ver-
nachlässigten Glieder kleiner sind, als die mit-
genommenen. Nun steht aber auf der rechten
Seite von (2) ein Glied, welches zu Zweifeln
in dieser Hinsicht Anlass giebt und welches
näher zu untersuchen ist; es ist das Glied:
2</tp dy
dv dv
Man findet daitir:
2</y dy
(f\ dv dv
folgt:
^=.
y=xcos G
— coszG, /=
4 dv
x =
2A
ßx"^
ßx^
2
■■ — xstnCr, -
dv
= — ««2'/
= 2-
ßXiXjX»
{l! + X]) Xn COs{Gi± Gj-V Gn).
2[Xi±hY-Vv''
Wir werden nur die kritischen Glieder bei-
behalten, d. h. diejenigen, wo der Koeffizient
von V nahe gleich i ist. Es genügt für diesen
Zweck, die Glieder der Form Gi + Gj — Gn oder
Gi — Gj 4- Gn zu berücksichtigen.
Sei a eine Grösse von der Ordnung von A^
und ö eine Grösse von der Ordnung von
2Xn—\.
Zwei Fälle sind zu unterscheiden: Ent-
weder 0' ist gross im Verhältnis zu ßaP- und
dann ist x von Ordnung - , v^ von der Ord-
ßa^
nung — j- und das allgemeine Glied in (6) höch-
stens von der Ordnung:
ßx^ ßa>
ßa>-
t3 '
also im allgemeinen klein gegen x und in ge-
wissen Fällen auch gegen a; hier ist die ho-
ristische Methode anwendbar, aber zugleich
überflüssig, da die sog. Horistik v'- sehr klein
wird im Verhältnis zu 4JI,* — i.
Oder aber 0' ist von kleinerer oder gleicher
Grössenordnung, wie ßa}; dann ist x von der
Ordnung
n-.
ß
das allgemeine Glied in (6)
wird (wenn man den Fall Xi^Xj, Gi-\-Gj—G„
nimmt) von der Ordnung ßx^^a; es ist also
von derselben Ordnung wie X, wie die Glieder,
die man vornherein mitgenommen hat.
Setzen wir voraus, dass X sich auf ein
einziges Glied — AcosG reduziert und dass
,-•;-== ßx^si'n 2 G ■ smG=A{cos xG — cosG).
dv dv
Man darf das Glied mit cos 3 G beiseite
lassen, da es nicht kritisch ist; aber das Glied
— AcosG ist kritisch, und man darf es um so
weniger vernachlässigen, als es genau gleich
dem beibehaltenen Gliede X ist.
Im Falle, wo X sich auf ein einziges Glied
reduziert, ist die horistische Methode in pas-
sender Modifikation geeignet nicht zur
Aufsuchung der allgemeinen Lösung der
Gleichung (i), aber zur Bestimmung einer
partikulären Lösung, und zwar derjenigen, die
ich periodische Lösung nenne. Hier
giebt sie, richtig angewendet:
4^
,=+|A;
cos^
-jcosu,
während die Formel Gyld^ns ergiebt:
Der Irrtum Gylddns ist um so sonder-
barer, als er selbst den Fall, wo sich x auf
ein einziges Glied reduziert, durch Ausdrücke
integriert hat, welche völlig streng werden,
wenn man sich auf die periodische Lösung be-
schränkt.
Es ist keine Verkennung der ausserordent-
lichen Verdienste Gyld^ns um die Wissen-
schaft, wenn man die Fehler bezeichnet, die
ihm untergelaufen sind und die seine Nachfolger
auf diesem Gebiete irrefuhren könnten; ich
glaube im Gegenteil, dass man damit seinem
Andenken einen Dienst erweist; daher trage ich
kein Bedenken, mein Urteil klar zu formulieren.
Wer die horistische Methode anwendet,
wird sich leicht in illusorischen Sätzen ver-
lieren; es giebt Fälle, wo sie einwandsfrei ist,
es giebt keine, wo sie von Nutzen ist.
Man sieht a fortiori ein, welcher Täuschung
sich jemand hingiebt, der aus der horistischen
Methode gleichmässig konvergente Entwickel-
ungen im strengen Sinne des Wortes abzuleiten
hofft.
Was den Schlusssatz des Werkes angeht,
dass nämlich die Glieder hoher Ordnung in
der Störungsfimktion niemals zu Librationen
fuhren können, so ist er offenbar falsch. l
(Eingegangen 13. Juni 1904
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
387
Zur optischen Resonanz.
Von Felix Ehrenhaft.
In dieser Zeitschr. 6, 152, 1904 hat Herr Prof.
l'ockels einige interessante Einwände theo-
retischer Natur gegen die Erklärung der in
jüngster Zeit beobachteten Erscheinungen ge-
macht, die als wahre optische Resonanz ge-
deutet wurden sowie auch gegen die Anwendung
der Theorie der difiusen Reflexion des Lichtes
an kleinen Metallkugeln auf die nach dem
Bredigschen Verfahren hergestellten Metall-
suspensionen. ^)
Ich erlaube mir nun auf diese im folgenden
nochmals zurückzukommen.
Wenn in ein Medium, in dem metallische,
den elektrischen Strom gutleitende Kugeln
suspendiert sind, deren Dimension klein ist
liegen die Wellenlänge der einfallenden Strah-
lung, parallele Strahlen natürlichen Lichtes ein-
fallen, dann ist, wofern die im folgenden genau
erörterten Voraussetzungen erfüllt sind, die Rich-
tung, in der das diffus zerstreute Licht in der
Einfallsebene total planpolarisiert ist, unter einem
Winkel von 120' gegen den einfallenden Strahl
geneigt.2)
Wenn dagegen eine elektromagnetische Welle
von gegen die Wellenlänge kleinen nichtleiten-
den Kugeln zerstreut wird, dann ist das diffus
zerstreute Licht planpolarisiert in den zum ein-
fallenden Strahl senkrechten Ebenen. Dies
letztere sogenannte Tyndallsche Phänomen ist
von den trüben Medien her bekannt und z. B.
an kolloidaler Kieselsäure bestätigt, bei welcher
im Polarisationsmaximum unter $0* gegen den
einfallenden Strahl 86 Proz. Lichtes planpolari-
siert waren.
Der Umstand, dass ich an nach dem Bredig-
schen Verfahren sorgfältig hergestellten kolloi-
dalen ^^-Suspensionen das Polarisationsmaxi-
mum unter 1 10" gegen den einfallenden Strahl,
bei kolloidalem /5f unter 115°, bei kolloidalem
^« unter 118 — 120*, fand, wobei im Polarisa-
tionsmaximum je nach Konzentration 40 bis
60 Proz. des diffus zerstreuten Lichtes plan-
polarisiert waren, veranlasste mich, J. J. Thom-
sons Theorie der Zerstreuung des Lichtes an
Weinen Metallkugeln zur Erklärung dieser Phä-
nomene anzuwenden. Es liegen derselben
Voraussetzungen zu Grunde, die J. J. Thomson
am klarsten in Phil. mag. 38, 455 ausspricht.
Es muss, damit die Theorie anwendbar sei, der
Durchmesser der metallischen Teilchen eines-
teils klein sein gegen die Wellenlänge der auf-
fallenden Strahlung, anderenteils darf die Dicke
0 Felix Ehrenhaft, Das optische Verhalten der Metall-
Wloide nod deren Teilchengrösse. Ann. d. Physik 11, 48Q,
. '903; Ber. d. Ic. Alcad. zu Wien, Math.-naturw. Kl. 112, IIa,
•^ '2. Febraar 1903.
V ») J. J. Thomson, Rec. res. p. 449.
der Schicht, in der die durch die einfallende
Strahlung in dem Teilchen induzierten Ströme
merklich sind, bloss einen kleinen Bruchteil 'des
Teilchenradius betragen. Bedeutet Tdie Schwing-
ungsdauer der einfallenden Welle und 0 den
spezifischen Widerstand im absoluten elektro-
magnetischen Masse, dann berechnet sich die
Schichtdicke, unterhalb der die Strahlung auf
den ^-Teil ihres Wertes an der Oberfläche des
kugelförmigen Teilchens gesunken ist zu
Es muss also zur exakten Gültigkeit der Theorie
die Wellenlänge der auffallenden Strahlung X
gross sein gegen 2 a und dies wieder gross
gegen
^^°. (,)
2Jt
Um zu sehen, bis zu welchem Grade die
Voraussetzungen der Theorie bei Anwendung
auf die kolloidalen Suspensionen erfüllt sind,
setzte ich in dieser Ungleichung in die untere
Grenze mit J. J. Thomson, I.e., fiir 0 den für
stationären elektrischen Strom gültigen spezi-
fischen Widerstand ein. Während in neuester
Zeit durch Hagens und Rubens Messungen
fiir Wellenlängen, die den sichtbaren viel näher
liegen als den auf elektrischem Wege erzeugten,
bei Verwendung dieses Widerstandes vollständige
Übereinstimmung mit der Maxwellschen Licht-
theorie, bei der die molekularen Eigenschwing-
ungen der Metalle unberücksichtigt bleiben, ge-
funden wurde, fordert F. Pockels mit Recht
für mittlere Lichtwellen von der Periode 2- io~'*
die Substitution des wesentlich höheren Wider-
standes der Metalle, in die untere Grenze, der
sich aus dem optischen Absorptionsindex K und
dem Brechungsexponenten « nach der Formel
I n K _,n
ö 97
berechnen lässt.
Bei Verwendung dieses wesentlich höheren
Widerstandes bezweifelt Herr Prof Pockels,
dass die beiden Voraussetzungen fiir mittlere
Lichtwellen gleichzeitig überhaupt erfüllt sein
können sowie dass Thomsons Theorie auf die
Polarisationserscheinungen an Metallkolloiden
Anwendung finden könne.
Im folgenden werden die Werte der Gren-
zen (i) berechnet. Es liegen diesen die auf
Wasser reduzierte Wellenlänge der Natrium-
linie zu Grunde. Die spezifischen Widerstände
wurden berechnet aus den optischen Konstanten
« und K der Metalle, die P. Drude angiebt.
Für Pt wurde eine übrigens unbedeutende
Korrektur entsprechend den neueren Messungen
von Hagen und Rubens angebracht.
Man sieht aus umstehender Tabelle I, dass
sich die Grenzen lür die Gültigkeit der Theorie
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388
Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 13.
Tabelle I.
Metall
n-i.K
Folarisatiom-
' maximum gegeo
einbllenden Strahl
Au
Pt
'1
1,04
17.4.10»
24.3 • >o'
' 4,41 . 10-»
1 1 . 10-»
1
118— 120"
!j 0'74
4,41 . 10-' j
1 1 . 10-5
1
HO"
ii
8,41
a, 14.105
1 4.41 • 10-» ]
! 3,4 -lo-« .
115»
bei Anwendung des höheren spezifischen Wider-
standes wesentlich enger ziehen als bei jenem
für den stationären Strom, den ich ursprünglich
verwendete. Es bleibt aber die obere
Grenze bei Au und Ag noch immer 5 mal
grösser wie die untere Grenze.
Besondes aber bei /5f ist die Wellen-
länge noch immer lomal grösser als die
untere Grenze , so dass einesteils
in J. J. Thomsons Theorie kein innerer
Widerspruch zu liegen scheint; andern-
teils ist es noch immer möglich, obige
Theorie auf die Metallsuspensionen an-
zuwenden. Gerade das kolloidale Platin, das
die Voraussetzungen am besten erfüllt, das am
reinsten und dauerhaftesten herstellbar ist
und durch letzteren Umstand auf grössere
Gleichartigkeit der suspendierten Teilchen
schliessen lässt, zeigt die von der Theorie ge-
forderten Erscheinungen am deutlichsten. Wie
aus meinen quantitativen Messungen hervor-
geht, ist trotz des im Vergleiche zu Am- und
4f -Kolloiden geringeren Metallgehaltes der unter-
suchten /if-Suspensionen ein grösserer Bruchteil
(50 — 63 Proz.) des von diesem diffus reflek-
tierten Lichtes planpolarisiert als bei jenen
stärker konzentrierten. Wären bei diesem und
den Au- und ^f-Suspensionen die Voraussetz-
ungen von J. J. Thomsons Theorie exakt erfüllt,
dann müssten auch deren Konsequenzen exakt
eintreten, d. h. es müssten auf dem Kegelmantel,
dessen Scheitelwinkel 120° mit der Richtung
des einfallenden Strahles einscbliesst, die diffus
reflektierten Strahlen total planpolarisiert sein.
Nun wurde bei den ./^«-Suspensionen das Polari-
sationsmaximum im Intervalle von 118 — 120",
bei Ag und Ft unter iio resp. 115" gefunden,
wobei bei Au und Ag nur 30 — 50 Proz. des
diffus reflektierten Lichtes planpolarisiert waren.
Es scheint also die Annahme berechtigt,
dass eben jene suspendierten Teilchen die Er-
scheinung zustande kommen lassen, die den
Voraussetzungen genügen, während — wie ich
ausdrücklich erwähnte — die andern die Rein-
heit der Erscheinung stören und schwächen.
Und ebendies spricht wieder für die Richtig-
keit der Anwendung von J. J. Thomsons
Theorie, die, wie Pockels, I.e., S. 154 selbst er-
wähnt, verlangt, dass bei wachsendem Durch-
messer der das Licht zerstreuenden Kugeln die
Richtung maximaler Polarisation gegen die zum
einfallenden Strahle senkrechte Ebene hinrücken,
also durchaus in Übereinstimmung mit der an
den Suspensionen gemessenen maximalen Polari-
sationsrichtung zwischen iio und 120". Wie
ich also schon in meiner Abhandlung schloss,
scheinen in den Kolloiden verschiedene
Teilchen suspendiert zu sein, und zwar
solche, die den Voraussetzungen von J.J.
Thomsons Theorie genügen und das Po-
larisationsmaximum zwischen iio — 120"
hervorrufen, und solche, die den Vor-
aussetzungen nicht genügen und daher
die Reinheit der Erscheinung stören.
Um aber über die Natur dieser suspen-
dierten Teilchen sowie über deren Grössen-
ordnung einen weiteren von der vorigen Methode
unabhängigen Aufschluss zu erhalten, benutzte
ich eine zweite an diesen Suspensionen beob-
achtete Erscheinung. Beim kolloidalen Au z. B.
lässt sich leicht eine von der Wellenlänge
X = 600 fifi kommende, über das ganze sicht-
bare Spektrum reichende Absorption, die im
Intervalle i. = 490 — 520 //// ein ganz flaches
Maximum erreicht, sodann langsam abfällt, so
dass sogar im Ultraviolett noch deutlich kon-
statierbare Absorption vorhanden ist, nach-
weisen. Ähnlich, aber mit denselben charak-
teristischen Zügen bei den anderen Kolloiden.
Es schien mir naheliegend, dass diese Absorp-
tion durch Resonanz der Metallteilchen selbst
auf die elektrischen Schwingungen der Licht-
wellen entstehe, aber einen wesentlich anderen
Vorgang darstellt, wie die scharfen Absorptions-
streifen der selektiven Absorption und damit
verbundenen anomalen Dispersion, die durch
intermolekulare Resonanz erklärt werden. Mit
einer gewissen Näherung kann man nach dem
ersten Teile der Untersuchungen zumindest
einem Teile der suspendierten Partikeln ange-
nähert Kugelgestalt zuschreiben. Da in einer
solchen Metallsuspension je nach Art der Her-
stellung, nach Dauer des unterhaltenen Licht-
bogens, nach Reinheit und Temperatur des
Wassers, in dem die Zerstäubung vorgenommen
wird, und noch nach vielen anderen wesent-
lichen Umständen Teilchen verschiedenster
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
389
Grösse enthalten sind, wie es die Messungen
von Zsigmondy -Sie den topf direkt bestätigen,
kann es sich im folgenden nur um eine
angenäherte Grössenordnung handeln.
Nach obiger Erklärung der Absorption nahm
ich an, dass die Wellenlänge des Absorptions-
maximums mit dem elektrischen Eigenton der
eingelagerten Metallkugeln zusammenfalle. Da
es sich nur um eine Näherung handeln konnte,
benützte ich den Grundton der freien Eigen-
schwingung einer ideal gutleitenden Kugel, der
von Thomson durch den Grenzübergang zum
spezifischen Leitungswiderstand o gewonnen wird.
Wollte man sich nicht mit dieser Näherung be-
gnügen, sondern dem Umstände gerecht wer-
den, dass die Leitfähigkeit der Kugeln nicht
unendlich gross ist, sondern etwa die in Tabelle I
angegebene Grösse hat, dann dürfte man nicht
mit diesem Idealfalle Thomsons rechnen, son-
dern müsste in die transzendente Gleichung
Sni^'a) ipK En{la)
in X die spezifische Leitfähigkeit der betreffen-
den Kugel einsetzen und sodann die Wurzeln X
dieser Gleichung, die für Dämpfung und Schwing-
ungszahlen der freien Eigentöne der Kugeln des
betreffenden Leitungswiderstandes charakteri-
stisch sind, erst berechnen. Dieser komplizierten
Aufgabe unterzog ich mich nicht, sondern be-
gnügte mich mit früher erwähnter Näherung
der freien Grundschwingung einer ideal leiten-
den Kugel. Es berechnet sich aus ihr der mitt-
lere Teilchenradius durch
In Anbetracht der bereits eingeführten Näherung
fällt auch die Korrektur, die Herr Prof. Pockels
verlangt und die dem Umstände entspringt,
dass der Ton der freien und erzwungenen
Schwingung nicht vollständig übereinstimmt,
nicht ins Gewicht. Unter Berücksichtigung
dieser Korrektur fände man den von (3) nur
wenig abweichenden Wert
«= '^a = o,i3iA ... (4)
wobei X die Wellenlänge des Absorptionsmaxi-
mums bedeutet.
Doch erhebt Herr Prof. Pockels gegen die
Erklärung der Absorption durch die Resonanz
der kleinen Metallpartikel einen anderen prin-
zipiellen Einwand. Die durch die Ausstrahlung
bedingte Dämpfung'') leitender Kugeln ist viel
i) J. J. Thomson, Rec. res. p. 367.
2) Das Dämpfuugsverhältnis (s. l'ockels, I. c , S. 155)
fiir eine metallische Kugel ist
_ 271
0,103;.
(3)
zu gross, um noch eine deutliche Resonanz zu-
stande kommen zu lassen. Allerdings scheint
sich dieser Einwand hauptsächlich gegen die
daraus gefolgerten Erklärungen Woods und
K o s s 0 n o g of f s für die scharfe selektive Reflexion
und Absorption von auf Glas niedergeschlagenen
Metallpartikeln zu beziehen.') Es müsste bei
Erklärung der Absorption durch die er-
zwungenen Schwingungen der in dem
Kolloide eingelagerten Metallkugeln —
wie sich aus Pockels Ausfuhrungen S. 155 er-
giebt — bei *j resp. ^/j Wellenlänge maximaler
R^esonanz die Intensität noch 0,5 bezw. 0,68
ihres Maximalwertes betragen, also, wenn die
maximale Resonanz etwa in der Mitte des
sichtbaren Spektrums läge, dürfte bis zu
dessen Grenzen nur ein geringerer Ab-
fall der relativen (auf die Intensität der
einfallenden Strahlung) bezogenen In-
tensität der von der Kugel zerstreuten
Wellen stattfinden. Und gerade diese
Forderung der Theorie erfüllt sich an den Metall-
kolloiden sehr gut, besonders wenn man bei
geringerer Konzentration vom wechselseitigen
Einfluss der Teilchen sicher frei ist. Es handelt
sich bei diesen durchaus um ganz breite
Absorptionen. Ein z.B. qualitativ gemessenes
Au lässt bei X = 676 jw// 33 Proz. des einfallen-
den Lichtes durch, erreicht von A = 524 — 5 1 2 juju
ein ganz flaches Maximum der Absorption, in
dem es noch 10 Proz. Lichtes durchlässt und
i lässt bei X = 420 (tfi wieder 19 Proz. Lichtes
durch, absorbiert langsam abfallend auch noch
im Ultraviolett. Ganz ähnlich auch bei den
anderen Suspensionen. Es scheint also ge-
rade dieses Phänomen für die Möglich-
keit der Resonanz der Metallteilchen zu
' sprechen. Berechnet man vermittelst
I der Formeln 3 und 4 aus den beobach-
teten Absorptionsmaximis die mittle-
ren Teilchendurchmesser, so ergeben sich
nachfolgende kaum voneinander abweichende
Werte:
I für ein Rotationsellipsoid von der num. Exzentrizitit c für
, Schwingungen längs der grossen Achse
I 271 0.$ — 0,03 c* + . . .
f^e Yz o,s + o,J3i ct + 0,061 c< + ...
also für Achsenverhältnis 1 : 2 gleich
»5
woraus ersichtlich, dass eine ganz geringe längliche Gestalt
die Dämpfung ganz bedeutend herabsetzt, l"ür die mittlere
Grösse der Teilchen jedoch minder ausschlaggebend ist.
(Wien. Akad. Ber. 118, Febr. 1904; F. Ehrenhaft, Elek-
trische Schwingungen des rot. Ellipsoids).
I) Es ist zweckmässig, an dieser Stelle die von Pockels
S. 156 citierten Resonatorenversnche im Gebiete der längeren
Wellen zu ergänzen durch den „Hertzschen Gitterversuch im
Gebiete der sichtbaren Strahlung"; Prof. "F. Braun, Ber.
der k. preuss. Akad. phys. mat. Kl. 21. Januar 1904, die
für die Erklärungen ebengenannter Autoren von Einfluss sein
könnten.
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390
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
Tabelle II.
2 a in Centimeter nach
Formel
(3)
(4)
Pt .
Au .
J,6 . lo— « 1,2 . 10—5
I . 10—5
Ag ... I 0,8 . 10-5
1,3. 10-5
1,1 . 10—5
also Werte, die für Au und ^g- nahe an
die untere Grenze, für Pt aber in die
Mitte jenes engen Intervalles für die
Teilchengrösse fallen, das J. J. Thom-
sons Theorie der diffusen Reflexion des
Lichtes für die Grösse jener Teilchen
vorschreibt, die das diffus zerstreute
Licht nahe an 120* gegen den einfallen-
den Strahl in die Einfalisebene planpola-
risieren. Es geben also die zwei voneinander
unabhängigen Theorien der diffusen Reflexion
des Lichtes und der optischen Resonanz der
kleinen Metallkugeln Übereinstimmungen, die in
den Tabellen I und II zahlenmässig festgelegt
sind.
Ich verhehle mir keineswegs, dass die hier
gegebenen Theorien zur Erklärung der Erschein-
ungen noch mancher Korrektur bedürfen. Wie
die von Po ekel s vorgeschlagene Erklärung der
Farbenphänomene von Metallniederschlägen
durch Beugung und Interferenz, die bisher noch
aussteht, auch für die an den MetaIlsuspen.sionen
beobachteten Erscheinungen zu verwenden wäre,
ist noch abzuwarten.
Jedenfalls scheinen mir Thomsons Theorie
der diffusen Reflexion und die optische Reso-
nanz mit den Beobachtungen an Metallkolloiden
sowie die aus beiden voneinander unabhängigen
Theorien gezogenen Schlü.sse untereinander in
guter Übereinstimmung zu stehen.
Wien, II. physik. Inst. d. k. k. Universität,
Ostern 1904.
(Eingegangen 9. April 1904.)
Das Spektrum der Stickstoffflamme.
Von J. Schniederjost.
Wird hochgespannter Wechselstrom durch
eine Funkenstrecke zur Entladung gebracht,
dann bildet sich eine Lichterscheinung aus, die
man mit Recht als eine „Stickstoffflamme" be-
zeichnen kann, da Muthmann und Hofer')
i) W. Muthmann u. H. Hoter: Über die Verbrennung
des Stickstoffes /.u Stickoxyd in der elektrischen Flamme.
Her. der deutschen ehem. ( ;csellschaft 36, 438—453, 1903.
! gezeigt haben, dass sich bei dieser Entladung
t ein Teil des Stickstoffes und Sauerstoffes der
I Luft zu Stickoxyd und weiter zu Stickstoffdioxyd
(NO und NOi) verbinden. Auf die freundliche
Anregung des Herrn Prof. Dr. Dorn hin und
mit dessen gütiger Unterstützung, wofür ich
auch hier besten Dank sage, habe ich da<
Spektrum dieser „Stickstoffflamme" mit dem
grossen Quarzspektrographen des hiesigen Insti-
tutes photographiert. Die Flamme wurde dabei
in folgender Weise erzeugt: Der Strom einer
Wechselstrommaschine von etwa 50 Perioden
in der Sekunde wurde in einer Stärke bis zu
1 5 Ampere hindurchgeleitet durch einen grossen
Induktionsapparat für 60 cm Schlagweite, der
von der Allgemeinen Elektrizitäts- Gesellschaft
gebaut ist und dessen Primärwickelung aus vier
Teilen besteht, die parallel geschaltet waren.
Zwischen den Polen der Sekundärwickelung,
der keine Kapazität . zugeschaltet war, erfolgte
die Entladung noch bei einer Luftstrecke von
ca. 10 cm, bei einem Abstand von 4 cm gingen
von jeder Elektrode eine Flamme aus, die wohl
durch den entstehenden warmen Luftstrom nach
oben gelenkt wurde und dort eine Spitze bildete,
also ähnlich war der Flamme eines Gases, das
aus horizontalem Rohr mit massigem Druck
ausströmt. Die Spitzen der beiden Flammen
legten sich gegeneinander, ihre Grösse war etwa
I 72 bis 2 cm. Der geringste Luflzug störte
übrigens das ruhige Brennen der Flamme. Das
Spektrum dieses Lichtes wurde nun photogra-
phiert, dabei sollte besonders festgestellt werden,
ob auch die dritte Gruppe aus dem positiven
Bandenspektrum der Luft erscheinen würde, die
in der Geisslerröhre nicht entsteht bei Gegen-
wart von reinem Stickstoff, sondern nur dann,
wenn dem Stickstoff Sauerstoff, sei es auch nur
in geringen Spuren, zugesetzt ist. Die Auf-
nahmen, die 3 bis 5 Minuten dauerten, ergaben
folgendes Bild: Ziemlich kräftig erschienen die
Wasserdampfbanden bei 3063 und 2810 A'\E.,
dann die zweite Gruppe der positiven Luft-
banden von 3941 bis 2813 A". E., und endlich
die gesuchte dritte Gruppe des Luftspektrums
zwischen den Wellenlängen 3009 bis 2 1 50. Damit
ist also festgestellt, dass diese letzte Gruppe
nicht bloss in der Geisslerröhre, sondern
auch bei Atmosphärendruck erhalten
werden kann, ihr Aussehen ist in beiden
Fällen das gleiche, Unterschiede etwa in dem
Abklingen der Intensität waren nicht zu be-
merken.
Halle a. S., 8. April 1904, Physikalisches
Institut.
(Eingegangen 11. April 1904.1
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Physikalische Zeitschrift. $1^ ^''S^ng. No. 13.
391
REFERATE.
instrumentenkunde.
Besorgt von E. Bote.
^
Quarzglas.
Den Bemühungen der Firmen Heraeus ')
(Hanau) und Siebert & Kühn (Cassel) ist es in
den letzten Jahren gelungen, aus geschmolzenem
Quarz Gefässe selbst komplizierterer Form her-
zustellen, deren physikalische sowohl wie
chemische Eigenschaften sie als ideale „Glas"-
Gefässe erscheinen lassen-
Zur Erreichung dieses Zieles waren mannig-
fache Schwierigkeiten zu überwinden, vor allem
die Herstellung einer klaren, d. h. luftbläschen-
freien Quarzschmelze. Es gelang dies Heraeus
durch Benutzung der von ihm in den Handel
eingeführten Gefässe aus reinem Iridium, dem
einzigen Metall, das die zum Schmelzen nötige
Temperatur von ca. 1850" aushält. In diesen
Gelassen wird der in der Natur in vorzüglicher
Reinheit Vorkommende Bergkrystall zum Schmel-
zen gebracht. Bei etwa 570" erfährt der Quarz
eine plötzliche Änderung seiner bis dahin
stetigen Ausdehnung, der eine Änderung der
optischen Eigenschaften parallel geht. Infolge
dieser Unstetigkeit zerspringen in diesem Tem-
peraturgebiet einigermassen grosse Stücke in
zahlreiche Splitter. Der Versuch, auf 1000" er-
hitzte und dann durch Abschrecken im Wasser
unklar gewordene, d. h. in kleinste Teilchen
zerfallene Quarzstücke direkt im Knallgasgebläse
zu schmelzen, führte deshalb nicht zum Ziele,
da das entstehende Glas, wie leicht erklärlich,
dicht erfüllt war mit kleinsten Luftbläschen.
Dagegen gelang es, in einem aus Kalk oder
Magnesia bestehenden und mit einer grossen
Knallgasflamme geheizten Ofen, unter beständi-
ger Kontrollierung der Temperatur mittels Thermo-
elementen aus Iridium und Iridium-Ruthenlegie-
rung, aus grossen Quarzstücken eine klare
Schmelze zu erhalten, die nur einzelne grössere,
wegen der grossen Zähigkeit der Masse auch
durch langandauerndes Erhitzen nicht zum Auf-
steigen zu bewegende Luftblasen enthielt. Der
Übergang in die glasige Modifikation erfolgt
bei etwa 1700**.
Die Firma Siebert & Kühn vermochte dann
aus dieser Schmelze Gefässe verschiedenster
Form herzustellen. Es geschieht dies in der
Weise, dass zunächst Hohlkugeln von ca. 50 ccm
Inhalt aus einem einzigen Stück Quarzglas ge-
blasen und dann diese Kugeln weiter verarbeitet
werden.
Physikalische Eigenschaften des Quarzglases:
l) Heraeus, Zeitschr. f. Elcktrochem. 9, 847, 1903;
C. Siebert, ibid. 10, ijS, 1904. (Vgl. auch diese Zeitschr. 5, 33,
1904.)
In betreff des Erweichungspunktes ist zu be-
merken, dass bei 1350" einigermassen stark-
wandige Gefässe ein Vakuum stundenlang aus-
halten, ohne deformiert zu werden, und dass
das Glas bei 1500" schon merklich plastisch ist.
Bei etwa 2300 " verdampft die Kieselsäure sehr
stark, wobei sich der Dampf zu einem weissen
Mehl kondensiert. Das spezifische Gewicht des
Glases beträgt 2,22, die Härte liegt zwischen
Feldspat und Quarz. Sein Ausdehnungskoeffi-
zient ist weit kleiner als der aller bekannten
Körper, er beträgt bis 1000* etwa nur Vi 7 des-
jenigen von Platin; infolgedessen kann man
i weissglühende Gefässe in Wasser tauchen, ohne
dass sie zerspringen. Der Brechungsindex be-
trägt für D 1,4585, die Dispersion für C — F
O,oo6y6. Ferner ist Quarz bekanntlich voll-
kommen durchlässig für die ultraviolette Strah-
lung, weshalb auch Vakuumröhren aus Quarz-
glas für manche Zwecke Bedeutung gewinnen
dürften. Besonders erwähnenswert ist die starke
Ozonbildung in der Umgebung von Vakuum-
I röhren aus Quarzglas, speziell bei Quecksilber-
I lampen aus Quarzglas (s. u.). Die Zuleitungen
I zu den Elektroden bestehen aus eingeschmol-
I zenen Iridiumdrähten, wobei aber die bei der
' Abkühlung entstehenden feinen Spalten zwischen
i Draht und Glas noch der Nachdichtung mittels
! anderer Stoffe bedürfen.
I Chemische Eigenschaften: Quarzglas ist
' unangreifbar für Wasser (Leitfahigkeitsbestim-
, mungen), Säuren und Salzlösungen, angreifbar
1 durch alkalische Flüssigkeiten. Wegen der
' letzteren Thatsache sind die Gefässe sehr sorg-
fältig zu reinigen und wegen des Alkaligehalts
I des Schweisses vor Berührung mit den Fingern
zu bewahren. Bei hohen Temperaturen sind
alle Oxyde gefährlich. Erwärmt man ein frei
in einem Porzellanrohr befindliches Quarzrohr
auf etwa 1 300 *, so wird dessen Oberfläche beim
Abkühlen plötzlich trüb und undurchsichtig, da
sich an ihr durch verbrannte Staubteilchen usw.
ein dünner Silikatschmelzfluss bildet; beim Er-
hitzen in einem geschlossenen Platinrohr bleibt
die Erscheinung aus. Das Glas verbindet sich
ferner bei hoher Temperatur mit Phosphorsäure
zu krystallisierter Kieselphosphorsäure, auch beim
Glühen der phosphorsauren Ammoniak-Magne-
sia. Von oxydfreien Metallen wird das Glas
auch bei den höchsten Temperaturen nicht an-
gegriffen. Für Wasserstoff zeigt es bei höheren
Temperaturen eine schwache Durchlässigkeit,
die indessen erst im Erweichungsgebiet merk-
bare Werte erreichen dürfte.
Neuerdings stellen Siebert & Kühn auch
hochgradige Thermometer aus Quarz her. Als
Füllungsmaterial dient Quecksilber. Es wurden
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392
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 13.
zunächst Einschlussthermometer bis 580 "^ her-
gestellt, die mit Stickstoff von 20 Atm. Druck
gefüllt waren. Nach mehrmaligem Erhitzen war
kein Anstieg des Quecksilbers zu bemerken.
Mit Quecksilber und Stickstoff von 60 Atm.
gefüllte Thermometer gestättenTemperaturen bis
720" mit Sicherheit zu messen, sie zeigen sich
den bisherigen hochgradigen Thermometern aus
Jenaer Borosilikatglas in mancher Beziehung
überlegen. Die Skala besteht aus Nickelstahl.
Die Länge der Thermometer beträgt etwa 3 5 cm,
sie haben eine Teilung in ''/i " von 300 bis
750" Celsius.
Sehr aussichtsvoll dürfte auch die kürzlich
von Heraeus gebaute Quecksilberbogenlampe ')
aus Quarz sein, vor allem als intensive Strah-
lungsquelle für ultraviolettes Licht, auf dessen
Vorhandensein schon der. starke Ozongeruch
bei Beginn des Brennens der Lampe hinweist.
i) Vergl. M. liodenstein, Zeitschr. f. Eleklrochem. 10.
123, 1904.
F. Krüger.
(Eingegangen 17. März 1904.)
BESPRECHUNGEN.
Johannes Frischauf, Grundriss der theo-
retischen Astronomie und der Geschichte
der Planetentheorien. 2. Auflage, gr. 8. XV
und 199 S. mit 22 Figuren. Leipzig, Wilhelm
Engelmann. 1903. Mk. 5, — .
J. F. Encke, Über die Bestimmung einer
elliptischen Bahn aus drei vollständigen
Beobachtungen. — P. A. Hansen, Über die
Bestimmung der Bahn eines Himmels-
körpers aus drei Beobachtungen. (Ost-
walds Klassiker der exakten Wissenschaften,
No. 141.) Herausgegeben von J. Bau-
schinger. 8. 162 S. Leipzig, Wilhelm
Engelmann. 1903. Gebunden Mk. 2,50.
Zwei erfreuliche Erscheinungen! Das Buch
von Frischauf giebt in knapper und über-
sichtlicher Form die von Olbers und Gauss
stammenden klassischen Methoden der Bahn-
bestimmung. Der historische Abschnitt ver-
weilt besonders bei Kepler und erregt den
Wunsch auf das lebhafteste, die für alle Natur-
wissenschaft vorbildliche Forschungsweise dieses
Genius möge einmal erschöpfend dargestellt
werden.
Encke und Hansen haben die Gauss -
sehe Methode vereinfacht unter Verzicht auf
eine gewisse von Gauss erstrebte, in der
Praxis meist überflüssige Strenge. Die Encke-
sche Darstellung erscheint zur Einführung be-
sonders geeignet. Der Herausgeber hat sich
ein spezielles Verdienst dadurch erworben, dass
er dem Büchlein das Rechenschema der Encke-
schen Methode in der durch vielfachen Ge-
brauch abgerundeten Form beigefügt hat, in
welcher diese Methode gegenwärtig auf dem
Berliner Recheninstitut benutzt wird.
K. Schwarzschild.
(Eingegangen 19. Februar 1904.)
1 Nachtrag und Berichtigung xu dem Bericht fiber die
' X. Versammlung der Deutschen Meteorologischen Ge-
I Bellschaft in Berlin vom 7. bis 9. April 1904.
I In dem citierten Bericht ist ein Vortrag nicht erwähnt
I worden, über den der Vortragende freundlichst folgendes
I Selbstreferat zur Verfügung stellt:
I S t e f f e n s - Berlin demonstriert eine neue Ölungsvorrichtung
I und Lagerung mit hermetischem Abschluss gegev das Ein-
dringen von Staub und Feuchtigkeit für Windfahnen; femer
einen Apparat zur Registrierung des Niederschlages, sowohl
des Regens als auch des Schnees; und schliesslich eid Ke-
gistriersystem zur kontin. Aufzeichnung der Schwankungen
der Resultanten aus oszillatorisch fortschreitenden Bewegungen,
letztere Vorrichtung bezweckt bei Körpern, welche nm eine
Gleichgewichtslage schwingen, die Schwingungen zu elimi-
nieren und lediglich die Änderungen der Gleichgewichtslage
aufzuzeichnen, wodurch das Studium der Details der Phäno-
mene ermöglicht wird. Vortragender zeigt eine Anwendong
dieses Systems zur Registrierung der Windrichtung in Gestalt
einer dünnen Kurve unter Ausschaltung der Fahnenschwing-
ungen.
Weiterhin ist das Referat über Dornst ein- Berlin (S. 30S,
2. Spalte) dahin zu verbessern, dass der Isopletheofläche des
Luftdrucks nicht die Reihendarstellung, sondern die Beobach-
tungen selbst zu Grunde liegen, und dass die Vermutung des
Vortragenden dahin geht, dass weitere Studien wahrscheinlich
ergeben werden, dass die Reihendarstellung nur den Wert
mathematischer Ausgleichung besitzt. A. Nippoldt
(Eingegangen 11. Juni 1904.)
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Pachgenossen , der
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Es habilitierte sich: Dr. Paul Gast in Darmstadt für
Geodäsie und astronomische Ortsbeslimgiung. Dr. Willy
Hinrichsen in Aachen für physikalische Chemie. Dr. Karl
Beck in Leipzig fär Chemie.
Es erhielt den Titel Professor: Privatdozent Dr. E. Rupp
in Marburg. Privatdozent Dr. F. Dolezalek in Berlin.
Es wurden berufen: Prof. Dr. F. Schilling aus Göttingen
an die technische Hochschule in Danzig. Prof. Dr. von
Mangold aus Aachen ebenfalls dorthin, beide für Mathe-
matik.
Es tritt in den Ruhestand: Prof. Dr. K. Pape in Kö-
nigsberg.
Es starb: Prof. Dr. Albert Rilliet, Genf. Prof. Dr.
V. Merz, früher in Zürich. Prof Dr. Karl Bopp, früher
in Stuttgart
Für die Redaktion verantwortlich Privaidozent Dr. Emil Hose In Oöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Ldpiig.
Druck von Augnit Pries in Leipzie.
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Physikalische Zeitschrift
No. 14.
15. Juli 1904. •
RedakdonuchliiM für Mo. 15 am 30. Juli 1904.
5. Jahrgang.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Zur Elektronentheorie.
Von W. Wien.
Bei den meisten Untersuchungen über die
Theorie der Elektronen wird eine unveränder-
liche Kugelgestalt für sie angenommen, wohl
unter der Voraussetzung, dass diese Hypothese
zunächst die einfachste sei. Nun hat aber be-
reits Searle') darauf aufmerksam gemacht, dass
bei den Heavisideschen Feldgleichungen einer
in gleichförmiger Bewegung befindlichen Ladung
die Fläche, welche der Kugel im Ruhezustande
entspricht, ein abgeplattetes Ellipsoid ist, dessen
Achsen im Verhältnis i — , : i : i stehen, wo
c
V die Translationsgeschwindigkeit, c die Licht-
geschwindigkeit bezeichnen. Will man daher
zu einer Lädung von verschwindenden Dimen-
sionen übergehen, so hat man nicht eine Kugel
von verschwindendem Radius, sondern ein sol-
ches Ellipsoid anzunehmen, was in einer zwischen
Searle und Heaviside geführten Diskussion
völlig klar gestellt ist (vgl. Heaviside, Elec-
trica! Papers, Bd. II). Es geht hieraus hervor,
dass die einfachste Hypothese, die man über
die Gestalt der Elektronen machen kann, nicht
die Annahme einer unveränderlichen Kugelge-
stalt ist, sondern die einer veränderlichen Ge-
stalt, so dass die Kugelgestalt nur im Zustande
der Ruhe vorhanden ist, während sie sich bei
der Bewegung immer mehr abplattet. Mit Rück-
sicht hierauf habe ich *) auch bei der Berechnung
der elektromagnetischen Masse ein solches von
Searle sogenanntes Heavisidesches Ellip-
soid für die Gestalt der Elektronen angenommen.
Weitere Gründe als die der Einfachheit Hessen
sich zunächst für diese Annahme nicht bei-
bringen.
Eine sehr wesentliche Stütze hat die genannte
Hypothese nun durch die Untersuchung von
H.A.Lorentz*) gewonnen, der gezeigt hat, dass
sich unter dieser Annahme Heavisidescher EUip-
soide für die Elektronen die hauptsächlichsten
Schwierigkeiten überwinden lassen, die für die
Elektronentheorie bisher noch in den negativen
Ergebnissen der bekannten Versuche von
Michelson und Morley, Rayleigh, Brace,
Trouton und Noble über denEinfluss derErd-
1) Seftrle, Phil. Mag. 44, 340, 1897.
2) W. Wien, Lorentz-Festsclirift S. 96, 1900.
3) H. h. Lorentz, K. Akad. v. Wetenschappen te
Amsterdam, 37. Mfti 1904.
bewegung auf optische und elektrische Phäno-
mene lagen. Auch die Versuche von Kauf-
mann über die magnetische und elektrische
Ablenkung der /^-Strahlen lassen sich durch die
Annahme Heavisidescher EUipsoide mit befrie-
digender Genauigkeit darstellen.
Es scheint mir daher nicht zweifelhaft, dass
für die nächste Weiterbildung der Theorie die
Hypothese Heavisidescher EUipsoide für die
Elektronen die geeignetste ist, zumal darauf zu
rechnen ist, dass die Ergebnisse für sie immer
den einfachsten Charakter annehmen werden.
In meinen letzten Untersuchungen') über
die Ausstrahlung eines bewegten strahlenden
Centrums war ich unter Vermeidung aller Hypo-
thesen davon ausgegangen, die Verallgemeiner-
ung zu suchen, welche die bekannten Hertz-
schen Ausdrücke eines strahlenden Dipols durch
die Bewegung erfahren müssen. Die Ergebnisse
Hessen sich in vollständig eindeutiger Weise
gewinnen und enthalten die Theorie eines be-
wegten, beliebige elektromagnetischeStrahlungen
aussendenden Centrums unabhängig von jeder
weiteren Hypothese über den Strahlungsvorgang.
Mit der Hypothese, dass die Strahlung
durch bewegte Elektronen erfolgt, müssen sie
so weit in Übereinstimmung sein, als sich diese
Ausstrahlung für die Ruhe durch die Ausdrücke
von Hertz darstellen lässt, was bekanntHch
unter gewissen Einschränkungen zutrifft.^) Bei
der Bewegung muss aber dann nach den vor-
hergehendenErörterungen, soweit manüberhaupt
die Gestalt der Elektronen in Frage zu ziehen hat,
diese sich wie bei den Heavisideschen Ellipsoi-
den ändern.
Meine Ergebnisse waren durch gewisse Trans-
formationen nach Einführung neuer Variabein
gewonnen. Durch ganz ähnliche Umformungen
hat nun H. A. Lorentz ') ein allgemeines Schema
für die Feldgleichungen erhalten, durch das
man für den Zustand der Ruhe bekannte Vor-
gänge auf den der Bewegung unter der Vor-
aussetzung übertragen kann, dass alle in der
' Richtung der Bewegung fallenden Dimensionen
im Verhältnis i —
I verkleinert werden.
1) W. WieD, Boltzmann- Festschrift S. 174; Ann. d.
Phys. 18, 641 u. 663, 1904.
2) H. A. Lorentz, Versuch einer Theorie etc., Leiden
1895, S. 54-
3) H. A. Lorentz, K Alcad. v. Wetenschappen te
I Amsterdam, 27. Mai 1904.
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394
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
Für das durch die Bewegung eines einzelnen
kugelförmigen Elektrons hervorgerufene Feld
ist nur die Annahme nötig, dass die ur-
sprüngliche Kugelgestalt des Elektrons in ein
Heavisidesches Ellipsoid übergeht.
Ich will nun zeigen, dass in der That die
Ausdrücke, die für ein einzelnes schwingendes
Elektron bekannt sind, nach dem Lorentzschen
Schema auf den Fall der Bewegung übertragen,
die von mir gewonnenen Ausdrücke für eine
bewegte Strahlungsquelle ergeben.
Die für die Strahlung eines schwingenden
Elektrons in Betracht kommenden Feldausdrücke
lauten:
Hier erfolgt die Schwingung in derselben
Richtung, wie die Bewegung. Die Schwingung
ist longitudinal.
Die Ausdrücke sind identisch mit den früher
von mir angegebenen. Für transversale Schwing-
ungen haben wir zu setzen
ÖV r^' ^^(f
(SV=-
bxbs
I öV
cC^p
^'x=
öV , öV
c\
c'^fp
Sb'x= — ' ^'-T» io'j'= ^y- '
* c btiiy " c Kcx
und erhalten durch die Transformation und
K-r^+ < •; lSi'= — V -:- / ^ z= — -, ,-, . Berücksichtigung der Gleichung
c isöi c oyot
^ ( S
ff> = -.- cos\nt
/2.-=y2+y2 + ^'2.
X = i'x y =/
' 2_ *' 4. • , ■'
^x=^x s>= ^ (e>+ J .iv.j
Nun i.st
öjj' cy bz cz
d d I d
Nach Ausführung dieser Transformationen
erhält man
<i\
f'V
c . cact c.:.c.r
•^->-(^''-i— 'V-^=i;+-^'^+-^-
^2
= 0
Wollen wir nun diesen Zustand auf die Be-
wegung in der Richtung x mit der Geschwin-
digkeit V übertragen, so haben wir zu setzen
ejr=
—
V
c-
ÖV I
<)5Ö/ k
(g/ =
I
X-
&
ox^
o.rö/ <r2X.
+ 1-
a-V
Ol'--*
.i->^=
—
1 öV
•i^= i
Ixbt
^.^
.^^=-
l\
ck bylz '
Auch diese Ausdrücke stimmen mit den
früher von mir angegebenen bis auf den in die
Amplitude aufzunehmenden konstanten Faktor
, überein.
K
Also sind die von mir angegebenen Resul-
tate für die Ausstrahlung beschleunigter oder
schwingender Elektronen als diejenigen anzu-
sehen, die der Übertragung auf eine Bewegunij
der Strahlungsquelle mit konstanter Geschwin-
digkeit entsprechen.
Die weitere Verfolgung der Hypothese Hea-
visidescher Ellippsoide bietet nun eine Anzahl
neuer Fragen, die der bisherigen Elektronentheo-
rie fremd waren. Zunächst scheiden alle
Erörterungen über die Überschreitung der Licht-
geschwindigkeit aus. Bei der Lichtgeschwindig-
keit würde jedes Elektron die Gestalt einer Kreis-
scheibe annehmen und die Überschreitung der
Lichtgeschwindigkeit würde die Ladung des
Elektrons nach der gemachten Annahme nicht
mehr im stabilen Gleichgewicht lassen.
Dagegen tritt die Frage auf, wie sich die
Verhältnisse gestalten, wenn bei einer Beschleu-
nigung des Elektrons die Gestaltsänderunsj
während der Geschwindigkeitsänderung berück-
sichtigt werden muss. Dies wird allerdings nur
bei sehr plötzlichen Änderungen der Geschwin-
digkeit erforderlich sein. Doch ist es leicht
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
395
möglich, dass sie bei einer genauen Theorie
der Röntgenstrahlen in Frage kommt.
Die hier vertretenen Gesichtspunkte rücken
den Standpunkt, dass man alle Massen und
alle Kräfte elektromagnetisch auffassen muss,
immer mehr in den Vordergrund. Denn nur
unter dieser Bedingung gelingt es, in konse-
quenter Weise von den erwähnten negativen
Einflüssen der Erdbewegung Rechenschaft zu
geben.
Dagegen würde ich es für die weitere Ent-
wicklung der Wissenschaft fiir äusserst schäd-
lich halten, wenn man in einseitiger Weise
solche auf Hypothesen gegründete Theorien nun
-schon als endgültig feststehend ansehen wollte.
Gerade der grosse Umschwung, den die Physik
in der letzten Zeit erfahren hat, mahnt zu dop-
pelter Vorsicht und besonders dazu, die Augen
auch noch für andere theoretische Möglichkeiten
offen zu halten, damit immer die Möglichkeit
einer Änderung des eingeschlagenen Weges
'gegeben ist.
Würzburg, i. Juli 1904.
(Eingegangen 3. Juli I904.)
Methode zur Bestimmung der Intensität der
.^Strahlen, sowie einige Messungen ihrer Ab-
sorbierbarkeit.
Von W. Seitz.
Im letzten Jahre wurde die Intensität der
von einem Radiumpräparat ausgehenden Strah-
lung von den Herren W. Wien'), Strutt''),
Paschen*) quantitativ bestimmt durch die posi-
tive Ladung, welche das Präparat im Vakuum
annehmen muss, da es fortgesetzt negative
Elektronen fortsendet. Bei den folgenden Ver-
suchen habe ich nun gerade den entgegen-
ge.setzten Weg eingeschlagen: nicht die posi-
tive Selbstladung des Präparates, sondern die
negative Ladung, weiche eine im Vakuum
isoliert aufgehängte Platte durch Be-
strahlung mit /^-Strahlen empfängt, wurde
gemessen. Da hier das Präparat nicht
selbst in den evakuierten Raum einge-
schlossen werden muss, so eignet sich
diese Methode sehr gut für manche
Zwecke, z.B. für Absorptionsmessungen. -
Auf ein Glasgefäss von der in Fig. i angegebe-
nen Gestalt, wurde bei K eine Messingkapsel
mit Siegellack aufgekittet. In diese waren dicht
angeordnet 7 Löcher gebohrt, so dass nur
schmale Spangen zurückblieben (s. Fig. 2) als
Träger für das darauf zu befestigende Alu-
miniumfenster. Dies bestand aus 0,0 1 mm starker
i) \V. Wien, diese Ztschr. 4, 624 — 626, 1903.
21 R. J. Strutt, Proc. Roy. Soc. 78, 208, 1903.
3) F. P.ischen, Ann. d. Phys. 14, 164— 171, 1904.
.:Elel(tromeeer
Fig. I.
Fig. 2.
Aluminiumfolie und hatte eine Gesamtfläche
von I qcm. Etwa in der Folie vorhandene
kleine Löcher können durch Überstreichen mit
dünnem Spirituslack leicht unschädlich gemacht
werden. Die 3 mm starke Messingplatte P ist
an dünnen Stäbchen sehr gut isolierenden Glases
aufgehängt.
Auf der Platinschale 5, welche mit P me-
tallisch verbunden ist, ruht das Ende der zum
Elektrometer fiihrenden Leitung, welche aus
leicht federndem, dünnem Draht bestand. Ein
Pinsel aus feinem Platindraht verbürgt guten
Kontakt. Über diesem Pinsel ist ein leichter
Eisenstift (•£") angebracht, um auf dem elektro-
magnetischem Wege mit Hilfe der Spule .S/* den
Kontakt unterbrechen zu können.
Die Röhre wurde bis zur äussersten Grenze
der Leistungsfähigkeit der Luftpumpe evakuiert,
die Isolation der Platte P war dann, solange
der elektromagnetische Kontakt gehoben war,
ganz vorzüglich.')
Das radioaktive Präparat — 0,007 & Radium-
bromid von Büchler & Co. in Braunschweig —
befand sich in einer oben mit dünnem Glimmer
verschlossenen starkwandigen Bleikapsel unge-
fähr 7 mm unter dem Fenster. Den geometri-
schen Verhältnissen nach zu schliessen, dürfte
etwa der 7. Teil der Gesamtstrahlung auf die
Platte /^gelangen, falls man von der Absorption
in dem Glimmerblatt, dem Fenster (diese ist
i) Die Isolation wurde noch besonders geprüft, indem
an das Fenster eine Spannung von 2 Volt angelegt wurde.
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396
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
im übrigen sehr gering), sowie in sonstigen
dazwischen gebrachten Schichten absieht.
Bei Absorptionsmessungen wird die absor-
bierende Schicht zwischen Präparat und Fen-
ster gelegt und kann bei dieser Anordnung
sehr bequem vertauscht oder entfernt werden. '
Zur Elektrizitätsmessung diente ein Qua- ,
drantenelektrometer nach Dolezalek.
Da die Isolation desselben nicht sehr gut 1
ist, so verfuhr ich im allgemeinen folgender- ''
massen. I
Der elektromagnetische Kontakt wurde durch '<
Einschalten des Stromes in die Spule eine i
bestimmte Zeit lang — im allgemeinen 2 Mi- i
nuten, in einigen Fällen aber bis zu 30 Minuten |
— unterbrochen. 1
Die Ladung, welche währenddessen sich auf '
P durch das Auftreffen der Elektronen ange-
sammelt hatte und welche ein Mass für deren !
Menge bildet, wurde durch den ersten Aus- 1
schlag des Elektrometers bestimmt, nachdem '
die Verbindung wieder hergestellt worden war. I
— Nur in solchen Fällen, in denen die Strah-
lung nicht durch dickere absorbierende Schichten \
erheblich geschwächt war, konnte die in der
Zeiteinheit sich ansammelnde Elektrizitätsmenge
gemessen werden, indem das Elektrometer |
dauernd eingeschaltet blieb. Die Ergebnisse |
beider Methoden stimmten vollständig mitein- 1
ander überein. Das Elektrometer war mit einem ;
Harmsschen') Kondensator auf Elektrizitäts- 1
mengen geeicht und es entsprach ballistisch ,
gemessen i mm 2,96.10"'* Coulomb. Dass das j
Instrument sowie die Zuleitungen und die Röhre 1
selbst aufs beste gegen elektrostatische Störung I
durch metallische Umhüllung geschützt werden !
musste, ist selbstverständlich. !
Alle im folgenden angegebenen Zahlen sind ;
gefunden durch eine grössere Anzahl von Ein-
zelmessungen, welche im allgemeinen auf 4 Proz. ■
miteinander übereinstimmten. Zahlen, welche '
mir aus irgendeinem Grunde weniger zuver- ,
lässig scheinen, sind in Klammern eingeschlossen. 1
Absorption in Zinn von verschiedener 1
Dicke. I
Die Schichten verschiedener Dicke wurden ;
durch Aufeinanderlegen einer entsprechenden ,
Anzahl Stanniolblätter hergestellt. Durch Wä- '
gung wurde das Produkt aus Dicke und Dichte, ,
also die Masse pro Flächeneinheit bestimmt.
Hervorzuheben ist, dass es für die Absorp- ;
tion gleichgültig ist, ob wir mehrere dünne i
Blättchen verwenden oder ein dickeres, von der
gleichen Gesamtmasse.
In der folgenden Tabelle stehen unter d die
hältnis der durch die absorbierende Schicht
hindurchgedrungenen Elektrizitätsmenge zu der
bei Abwesenheit der absorbierenden Schicht
gefundenen. Der Absorptionskoefiizient a ist
berechnet nach der Formel ^ = ^o^ "'"'
Tabelle I.
d
a
0,000834
0,869
175
0,001665
0,802
132,5
0,0042 1
0,653
iof,5
0,00818
0,466
93,5
0,01239
0,359
82.5
0,01661
0,289
74,9
0,0205 s
0,230
71.5
0,02705
1,170s
65.4
0,0518
(0,06s)
(52,8)
0,0789
(0,0312)
(43.9J
0,1585
(0,00594)
(32,3'
0,216
(0,00428)
(25,2)
7
Dicken der Zinnschichten in cm; ^-istdasVer-
i, F. Hnrms, diese Ztschr. 6, 47—50, 1904.
Der Absorptionskoeffizient nimmt, wie aus der
Tabelle hervorgeht, mit Zunahme der Dicke der
absorbierenden Schicht ab. Diese bereits be-
kannte Thatsache erklärt sich aus der In-
homogenität der vom Präparat ausgesandten
Strahlen.
I Angeregt durch die Beobachtungen von
I Herrn Paschen, von denen ich erfuhr, als
; meine Untersuchungen bereits beendet waren,
I habe ich auch geprüft, ob selbst durch dicke
I Bleiplatten noch messbare Ladungen hindurch-
i gehen.
I Das Resultat war ein positives. Nachdem
I durch 3 mm Blei hindurch die isolierte Auf-
! fangplatte eine Stunde lang bestrahlt worden
! war, zeigte das Elektrometer beim Herstellen
; des Kontakts deutlich eine negative Ladung an.
Nach diesen Messungen beträgt die Menge
■ J9-Strahlen von höchster Geschwindigkeit, welche
' eine solche Bleiplatte noch zu durchdringen
] vermag, ungefähr 0,291 Proz. der Gesamt-
I Strahlung.
I Das von Herrn Paschen gefundene
I Resultat ist also hiermit bestätigt. Wenn
[ die Zahl 0,291 bedeutend kleiner ist als der
, entsprechende von Paschen gefundene Wert,
I so ist dies selbstverständlich, da bei mir die
I ursprüngliche Strahlenmenge {%) nur das Glim-
I merblatt passiert hatte und daher noch reich
i an langsamen, stark absorbierbaren Strahlen war,
während bei Herrn Paschen die letzteren durch
; das 0,5 mm starke Glas, in welches das Präparat
eingeschlossen war, bereits grösstenteils entfernt
I waren.
Das Absorptionsvermögen verschiede-
1 ner Substanzen.
Bei der Bestimmung der Absorption in ver-
' schiedenen Materialien diente stets als Ver-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
397
gleichssubstanz Stanniol, und zwar wurde die Dicke
der Stanniolschicht, d. i. die Anzahl der Blätter,
so gewählt, dass eben nahezu dieselbe Strahlen-
menge durch das Stanniol hindurchgeht, wie
durch die zu untersuchende Substanz; bei klei-
nen Unterschieden konnte mit Hilfe von Ta-
belle I interpoliert werden.
Das Dickenverhältnis, das wir wählen müssen,
um in den beiden zu vergleichenden Substanzen
gleiche Absorption zu erzielen, ist im übrigen
unabhängig von der absoluten Dicke, wenig-
stens in dem von mir benutzten Messbereich.
In der folgenden Tabelle ist nicht das Verhält-
nis der Dicken, sondern das Verhältnis der Massen
zur Flächeneinheit, das gleicher Absorption ent-
spricht, angegeben. Die Zahlen sind willkür-
lich auf Zinn als Einheit bezogen.
Tabelle II.
MX
M (7.i„ul Atomgewicht
Blei 0745 206,9
Gold 0,83 197,2
Platin .... 0,84 194,8
Zinn ..... I II 8,1
Silber .... i 107,9
Blattmetall . . . 1,227 (/O im Mittel)
40% Silber nitrat-
lösung') . . . (1,258)
Stahl 1,29 56,0
Schwefel . . . 1,34 32,0
Aluminium ... 1,56 27
Gips (Marienglas) 1,57
Papier') .... 1,57
Glimmer ... 1,57
Wasser .... (1,66)
Paraffin .... 1,69
Hartgummi . . 1,73
Kohle (Gaskohie) 1,86
Wie aus der Tabelle folgt, gilt mit er.ster
Annäherung das von Lenard für die Absorp-
tion von Kathodenstrahlen aufgestellte Gesetz,
wonach gleiche Absorption einer gleichen Masse
pro Flächeneinheit, also einem gleichen Produkt
von Dicke und Dichte entsprechen soll, doch
weichen die Zahlen erheblich vom Werte i ab.
Bei den untersuchten chemischen Elementen
(Metalle, Schwefel,' Kohle) lässt sich insofern
eine gewisse Gesetzmässigkeit beobach-
ten, als die Zahlen mit wachsendem
Atomgewicht abnehmen. Also die Sub-
stanzen absorbieren bei gleicher Masse
pro Flächeneinheit desto mehr, je höher
das Atomgewicht.
Schliesslich möchte ich noch den absoluten
Wert der Elektrizitätsmenge, welche die 0,007 gr
Radiumbromid pro Zeiteinheit au.ssenden, an-
1 1 Flüssigkeiten , deren Absorption bestimmt werden
sollte, wurden in rinem aus (iliranierblättchen .injjeforligteii
Trog gefüllt, üie Dicke der KlUssigkeitsscIücht betrug i '...mm.
geben, so genau sich derselbe mit Hilfe meines
Apparates bestimmen lässt. Durch das oben-
genannte Glimmerplättchen und durch das
Aluminiumfenster hindurch empfängt die Auf-
fangplatte in der Vakuumröhre 0,507 . io~'*
Coulomb pro Sekunde.
Aus den geometrischen Verhältnissen der
ganzen Anordnung zu schliessen, dürfte dies
etwa der 7. Teil der nach allen Seiten erfolgen-
den Gesamtstrahlung sein, wobei die Absorp-
tion in Glimmerblatt und Aluminiumfenster ver-
nachlässigt werden kann, das Präparat giebt
darnach 3,57-10"'* Amp. dauernd in Form
von i?-Strahlen ab.
Diese Zahl stimmt der Grössenordnung nach
gut überein mit dem von Herrn Wien nach
der indirekten Methode bestimmten Wert, wo-
nach 0,004 gr Radiumbromid durch ein Vi 0 mm
dickes Glasröhrchen dauernd 3,01-8- io~'* Amp.
ausstrahlt.
Würzburg, Physikalisches Institut.
(I^iogegangen 4. Juni I904.)
Über die Ionisation bei der Ozonbildung.
Von Siegfr. Guggenheimer.
Veranlasst durch die elektrischen Erschein-
ungen, welche die Oxydation des Phosphors in
feuchter Luft begleiten, begann ich vor einiger
Zeit Versuche, welche darthun sollten, ob diese
loni.sationserscheinungen derartige Oxydationen
allgemein begleiten. Es drängte sich mir bei
diesen Versuchen jedoch bald die Überzeugung
auf, dass die Ionisation immer verknüpft ist
mit gleichzeitig vor sich gehender Ozonbildung.
Eine Anzahl meiner Versuche ist bereits durch
die Veröffentlichung des Herrn Uhrig') über-
holt worden, jedoch glaube ich einige Ver-
suche mitteilen zu sollen, welche zeigen, dass
starke Ionisation die Phosphoroxydation nur
dann begleitet, wenn chemisch die Möglichkeit
der Ozonbildung vorhanden ist.
Ich benutzte zu diesen Versuchen ein cy-
lindrisches Gefäss von ca. 1 5 cm Länge und
3 cm innerer Weite. Unten wurde das Gefäss
durch einen Schliff D geschlossen. Mit diesem
Schliff war ein Glasschälchen A fest verbunden,
in dem sich der gelbe Phosphor befand. C ist
ein Zerstreuungskörper aus Aluminium, der durch
Hartgummi und Paraffin sorgfältig isoliert war.
Ein an Erde gelegter Aluminiumcylinder B
füllte die Wandungen des Gefässes fast voll-
ständig aus. Eine Ansatzröhre E führte zu
einem Dreiweghahn, mittels dessen eine Ver-
bindung des Versuchsrohres mit einer Sprengel-
Donlepumpe, mit einem Stickstofferzeugungs-
apparat oder durch ein System von Trocken-
I) L'hrig, N.ituiwiss. Kundschau 18, 601, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
xum
tm^R^e-
?
Hlehirx^m et er
C
"^J.
'■ xjir Jhanfic
D
röhren mit der äusseren Luft hergestellt werden
konnte. Der Zerstreuungskörper C wurde mit
der Nadel eines Dolezalek-Elektrometers ver-
bunden, dessen Quadranten durch Akkumulatoren
eine konstante Ladung von + 4 Volts erhielten.
Der Abstand von C zu ^ betrug 5 mm und
die Spannungsdifferenz C\B betrug 400 Volts/
cm. C wurde durch eine Hochspannungsbat-
terie abwechselnd positiv und negativ geladen.
Der Versuch, der oft wiederholt wurde, ge-
schah folgendermassen : Zunächst wurde der
Isolationsverlust des Systems Zerstreuungskörper-
Elektrometer bestimmt, hierauf Phosphor einge-
führt, und dessen Entladungsvermögen in Luft
von Zimmerfeuchtigkeit bestimmt. Dann wurde
gelber Phosphor auf das Schälchen A gelegt
und beobachtet, um wieviel der Ausschlag der
Elektrometernadel während 10 Minuten zurück-
ging. Hierauf wurde wiederholt evakuiert, so-
weit es möglich war, und der Apparat mit
trockenem Stickstoff gefüllt. Schliesslich wurde
wieder evakuiert, und hierauf durch Vorlagen
von konz. Schwefelsäure, Chlorcalcium und Phos-
phorpentoxyd getrocknete Lufi; langsam einge-
lassen. War der Druck im Apparate wieder
auf Atmosphärendruck gestiegen, so wurde
wieder die Elektrizitätszerstreuung währetid 10
Minuten beobachtet.
Die Resultate waren durchweg von folgen-
dem Typus:
Bei einem ursprünglichen Gesamtausschlag
von 125 Skalenteilen ging die Nadel in 10' zu-
rück um
14 Sk.-T. bei der Isolationsprüfung des mes-
senden Systems,
40 Sk.-T. bei der Oxydation in Luft der Feuch-
tigkeit des Zimmers,
t6 Sk.-T. nach Stickstoflffüllung, Evakuation
und Zuführung trockener Luft.
Man sieht hieraus, dass, wenn möglichst
trockener Phosphor nur mit ganz trockener
Luft in Berührung kommt, die Entladung kaum
stärker ist, als der Verlust durch Mängel der
Isolation. Dass die beiden Werte nicht über-
einstimmten, lag sicher darin, dass es nie gelang,
den gelben Phosphor absolut trocken zu erhalten.
Sehr geringe Mengen von Feuchtigkeit blieben
immer zurück; es scheint, dass das einzige Mittel,
Phosphor ganz trocken zu erhalten, darin be-
steht, denselben im Vakuum in das Entladungs-
gefäss hinein zu destillieren.
Eine Bestätigung dieser Versuchsresultate
ist in den Resultaten zu erblicken, die Herr
Harms') erhalten hat, als er Phosphordampf
mit Sauerstoff zusammenbrachte.
Was die Ursache der bei der Oxydation
des Phosphors auftretenden lonenbildung an-
langt, so glaube ich auch, dass dieselbe in in-
nigem Zusammenhange steht mit der durch die
van't Hoffsche Schule festgestellten Abweich-
ung vom Massenwirkungsgesetze, die der Oxy-
dationsvorgang in diesem Falle zeigt, und bin
ich auch mit Herrn Schenck^) der Meinung,
dass diese Abweichung nur eine scheinbare ist.
Obwohl bisher von der Chemie sauerstoflfreichere
Verbindungen als Phosphorpentoxyd nicht iso-
liert worden sind, glaube ich doch, dass man
annehmen kann, dass bei der Oxydation des
Phosphors primär, und zwar mit einer Reak-
tionsgeschwindigkeit, die dem Massenwirkungs-
gesetz entspricht, unstabile höhere Oxyde,
vielleicht von der Formel Pi O-, oder P.^ O,, ent-
stehen, die sich jedoch unter SauerstoÄfabspalt-
ung resp. Ozonbildung sofort wieder zersetzen.
Dann kann man sich leicht vorstellen, dass bei
der Sauerstoffabspaltung dieser hypothetischen
höheren Oxyde auch ein Zerfall des Sauerstoff-
moleküls eintritt und Ozonbildung in der von
Herrn Schenck geschilderten Weise stattfindet.
Dass bei dem Übergang einer Verbindung aus
einer höheren Oxydationsstufe in eine niedrigere
der Vorgang sich unter Ozonbildung vollziehen
kann, zeigt der Vorgang bei der Einwirkung
von konz. H^SOi awiKATnO^ oder auf Ba 0^.
In einer kürzlich erschienenen Arbeit haben
die Herren Richarz und Schenck'), sowie
eingehender kurze Zeit darauf Herr Schenck*)
allein, die Analogie besprochen, welche die
Eigenschaften des Ozons mit denen der radio-
aktiven Körper aufzuweisen scheinen. Ich bin
der Meinung, dass beide Klassen von Er-
scheinungen doch erhebliche Verschiedenheiten
aufzuweisen, und will versuchen, diese Ansicht
kurz zu begründen.
i) Harms, diese /tschr. 6, 95, 1904.
2) Schenck, Berl. Ber. 68, vom 7. l. 1904.
3) R.icharz und Sehen ck, Berl. Ber. 68, vom 10. 12.190,5
41 Schenck, 1. c.j
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PhysikalischeXZeitschrift. 5- "''g'an^. No. 14.
399
Wenn wir einen Körper als radioaktiv an-
sprechen, so verstehen wir darunter, dass er,
von der Emanation abgesehen, einen Komplex
von Strahlungen aussendet, die imstande sind,
die photographische Platte zu schwärzen, und
die Luft resp. das Gas so verändern, dass elek-
trisch geladene Körper entladen werden. Hier-
bei ist wesentlich, dass die Strahlung starke
Körper zu durchdringen vermag. Nun ist,
abgesehen von dem von den Herren Richarz
und Schenck citierten Versuch, bisher nie
eine Einwirkung des Ozons auf die photo-
graphische Platte beobachtet worden. Vor
einigen Jahren • schon untersuchte ich, ob von
dem sich oxydierenden Phosphor eine Strahlung
ausgeht, welche die Trockenplatte beeinflusst.
Hierbei war die Platte zum Schutz gegen das
Phosphoreszenzlicht in dünnes schwarzes Papier
eingewickelt. Ich erhielt jedoch selbst bei einer
Exposition von mehreren Tagen nie eine Ein-
wirkung auf die Platte. Graetz') konnte keine
Wirkung von Ozon auf die pbotographische
Platte feststellen und v. Lengyel") findet, dass
auf die Platte nur die reduzierenden, oxydier-
baren, nicht aber die indifferenten, oxydierenden
Gase einwirken.
Ganz entgegengesetzt verhält sich nun Wasser-
stoffsuperoxyd. Hier haben wohl die Unter-
suchungen von Graetz die Existenz einer pho-
tographisch wirksamen Strahlung erwiesen,
jedoch fand schon Graetz, dass es bei Atmo-
sphärendruck elektrisch wirkungslos ist. Mit
einem dem oberi beschriebenen analog kon-
struierten Apparate und gleicher Schaltung habe
ich gefunden, dass im Dunkeln oder bei ge-
dämpftem, zerstreutem Tageslicht das stärkste,
im Handel erhältliche (30prozentige) Wasserstoff-
superoxyd weder bei atmosphärischem Druck,
noch bei 67S mm, 628 mm, 562 mm, 502 mm,
288 mm, 162 mm, 75 mm und 24 mm Druck
irgendeine Wirkung auf einen elektrisch ge-
ladenen Körper ausübt. Desgleichen ist der
von fein verteiltem Platin aus Wasserstoffsuper-
oxyd katalytisch abgespaltene Sauerstoff elek-
trisch vollständig inaktiv.'') Auf Grund der hier
geschilderten Unterschiede im Verhalten von
Ozon und Wasserstoffsuperoxyd glaube ich so-
gar, dass es dem analytischen Chemiker möglich
sein wird, Ozon und H-i 0^ neben- und
einander zu unterscheiden.
von-
i) Graetz, diese Ztschr. 4, 271, 1902.
z\ V. Lengyel, Wied. Ann. 66, 1162, 1898.
3) Nebenbei sei bemerkt, dass, wenn Luft bei einer Tem-
peratur dicht unter Rotglut über fein verteiltes Platin ge-
leitet wird, dieselbe nicht ionisiert wird.
München, 3. Mai 1904.
Über Spitzenwirkung im homogenen elektro-
statischen Felde.
Von K. V. Wesendonk.
Verfasser hat vor einigen Jahren Versuche ')
beschrieben, welche darthun, in wie erheblichem
Masse die elektrische Spitzenausströmung davon
abhängt, wieweit die betreffende Spitze über
ihre auf gleichem Potential befindliche Um-
gebung hervorragt. Es wurde auch darauf hin-
gewiesen 2), dass die genannten Umstände für
die Grösse einer eventuellen Blitzableiter-
wirkung von Belang seien. Bei den zahlreichen
Messungen über Spitzenentladungen ist auf
einen solchen Einfluss der Umgebung nur wenig
Rücksicht genommen worden, und scheint be-
•sonders dessen Grösse recht wenig bekannt.
Trotzdem kehrt aber immer wieder, z. B. in
dem vortrefflichen Lehrbuche der kosmischen
Physik von Arrhenius, Bd. II, S. 783, die Be-
hauptung, es sei ein Hauptzweck der Blitz-
ableiter, die entgegengesetzte Elektrizi-
tät der Wolken zu neutralisieren, und so
eine Blitzbildung überhaupt zu verhindern. Eine
solche Beeinflussung der atmosphärischen Vor-
gänge wäre gewiss von erheblichem Interesse
und selbst praktischer Bedeutung, nur fehlen
leider meines Wissens alle näheren Angaben
über die wirkliche Grösse dieser vermeintlichen
Spitzenausströmung. Es ist längst bekannt, dass
eine solche, wenn sie irgend erheblich ist, mit einer
Lichterscheinung verbunden ist, und man sollte
demnach erwarten, dass bei nächtlichen Gewittern
häufig sog. St. Elmsfeuer an den Blitzableitern
resp. anderen geeigneten Stellen sich zeigen
würden. Nach Verfs. Wissen ist das aber nicht
der Fall, vielmehr scheinen solche St. Elmsfeuer
nur als vereinzelte, seltene Erscheinungen in
unseren Gegenden wenigstens angesehen zu
werden. Herr Neesen^) weist an der Hand
eines Experimentes daraufhin, dass die Spitzen-
wirkung nicht imstande sei, bei schneller Po-
tentialänderung einen vorbeugenden Einfluss
auszuüben, in Übereinstimmung mit einem seiner-
zeit gegebenen Gutachten der Berliner Akade-
mie. *) Immerhin könnten die betr. Ausströmun-
gen von einer gewissen Bedeutung sein für
die atmosphärisch-elektrischen Zustände, wenn
man nur wüsste, ob und in welchem Umfange
sie überhaupt eintreten. Einen kleinen Anfang
dazu zu machen, wurden einige mehr nur
orientierende Versuche in nahezu homogenem
elektrostatischen Felde angestellt. Eine grössere
(78 cm Durchmesser) Messingplatte wurde durch
drei von Günther & Tegetmeyer in Braun-
(Eingegangen 6. Mai 1904.)
1) Wied. Ann. 49, 296 — 299, 1893.
2) 1. c. S. 299 u. Wied. Ann. 60, 481,
3) Himmel u. Erde 13, 158, 1901.
4) Monatsberichte ftlr iSäo, S. 754.
1893.
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400
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang No. 14.
schweig bezogene, bekanntlich vortrefflich iso-
lierende Bernsteinstützen getragen. Eine davon
war direkt ein für ca. loooo Volt zur Messung ge-
eichter statischer Spannungsmesser veränderter
Braunscher Konstniktion. Die beiden anderen
isolierenden Stützen sind ebenso eingerichtet
wie die Elektrometer, nur fehlen Aluminium-
blättchen resp. Zeiger und Ableseskala. Die
Metallstifte, welche in die Instrumente bekannt-
lich einzuführen sind, tragen in unserem Falle
oben dickere Metallscheiben von 65 mm Durch-
messer. Auf diesen ruht die oben genannte
grosse Metallplatte. Wird sie mit einer kleinen
Influenzmaschine oder ') einer Verstärkungs-
flasche, eventuell unter Zwischenschaltung eines
Bindfadens geladen, so kann man also das er-
reichte Potential direkt am Braunschen Elek-
trometer ablesen, ebensowie Veränderungen,
die in der Höhe der Spannung eintreten. In
einer gewissen Höhe über dieser ersten Metall-
platte wurde eine zweite zur Erde abgeleitete
gleichgrosse solche möglichst parallel angebracht.
Sie ruhte auf drei Metallstreifen, welche an drei
geeigneten auf- und abverschiebbaren dreibeini-
gen Tischen befestigt sich befanden, so dass
man also den Abstand der beiden grossen Me-
tallplatten innerhalb gewisser Grenzen beliebig
variieren konnte. In der Mitte der oberen ab-
geleiteten Metallscheibe befand sich eine Durch-
bohrung, in welche ein ebenfalls durchbohrter
Ebonitcylinder eingesetzt war. In seiner Durch-
bohrung Hess sich mit Reibung ein ca. 8 mm
dicker Metallstab verschieben, der an seinem
unteren, der geladenen grossen Scheibe zu-
gewandten Seite eine feine Nähnadel trug.
Am anderen Ende befand sich eine Klemm-
schraube, von der aus man die Nadel also
mit der Erde oder einem Elektrometer ver-
binden konnte. Da die Isolierung der gelade-
nen grossen Metallscheibe sich als vortreff-
lich erwies, zeigte sich eine irgend erhebliche
Wirkung der abgeleiteten Spitze, sobald sie
bei deren Hinabschieben gegen die untere Platte
hin oder bei gewisser Höhe der Ladung in Er-
scheinung trat, an einem erheblich schnelleren
Sinken des Zeigers im Braunschen Elektro-
meter bis zu einer erneuten relativen Gleich-
gewichtslage.'^) War die Nähnadel isoUert, mit
einem Exn ersehen Elektrometer verbunden,
so zeigte das Divergieren der Aluminiumblätt-
chen mit einer Ladung, die derjenigen der
unteren Platte gleichartig, das Eintreten der
1) Mail kaon so die Ladung der I^uft durch die loflueoz-
inaschine veimeiden, indem man die Verstnrkungsflasche
ausserhalb des Beobachtungsraumes lädt.
2) Das geladene Elektrometer allein geschlossen, sich
selbst überlassen, zeigte z. B. am
22. Januar 1904 h. IIa. m. 67" (9050 Volt)
23. Januar 1904 h. 4 p. m. 59" (6230 Volt)
24. Janu.-ir 1904 h. II a. m. fast j8" (6040 Volt).
(Ladung positiv.)
Spitzenwirkung mit erheblicher Empfindlichkeit
an. Stand der Zeiger des Elektrometers z. B.
auf seinem höchsten Eichwert, nämlich 69" ent-
sprechend 10220 Volt'), so wirkte die Spitze
noch nicht merklich, wenn sie ca. 13 cm aus
der oberen Platte herausragte, der Abstand der
beiden grossen Platten ca. 50 cm betrug und
die Ladung positiv war, also negativ gegebenen-
falls Elektrizität der Spitze entströmte. Wir
haben dann also ein Potentialgefalle von rund
20000 Volt pro Meter, ein Fall, der in der
Natur doch wohl schon einen recht erbeblichen
und nicht alltäglichen Wert repräsentiert, und
doch ist die feine Nähnadelspitze relativ so
wenig wirksam. Steigerte man das Potential
der geladenen unteren Scheibe etwas, so trat,
bevor noch 70 am Elektrometer erreicht worden,
die Ausströmung ein, bei abgeleiteter Spitze
und Aufhören der Elektrizitätszufuhr sinkt der
Ausschlag des Zeigers dann wieder zumeist auf
etwa 69,3, wo er dann stehen bleibt, abgesehen
von den unvermeidlichen Verlusten in die Luft
und durch die Stützen. Im Dunkeln beobachtete
man, sobald eine deutliche Thätigkeit der Spitze
eingetreten, auch das bekannte charakteristische
Leuchten; ein erhebliches lichtloses Ausströmen
hat, wie man so aufs neue konstatieren konnte,
nicht statt. Beim langsamen Annähern der ab-
geleiteten Nadel an die untere geladene Platte
trat dann auch, wie das ja wohl schon genügend
bekannt, die Entladung ziemlich plötzlich in recht
merklicher Stärke auf. Es wurde bei weiteren
Beobachtungen nun fast immer so verfahren, das.-;
man erst ungefähr feststellte, bei welchem Po-
tentiale der unteren grossen Platte mit ge-
gebener Stellung der Nadel, deren Wirksamkeit
aufhörte. Dann wurde das Potential der unteren
Platte soweit gesteigert, dass eine energische
Ausströmung eintrat und hierauf suchte man
zu beobachten, bei welcher Zeigerstellung die
Wirksamkeit eben nicht mehr zu konstatieren
Es wurden ziemlich viele derartige
war.
Messungen angestellt, für eine bestimmte Lage
der Nadelspitze, da sie nicht immer die wün-
schenswerte Übereinstimmung zeigten. Auch
machte sich das Eintreten nasser Witterung bei
dem Elektrometer störender bemerkbar, als für
die Beobachtungen erwünscht erschien. Immer-
hin geben die angestellten Messungen ein gutes
Bild von dem, wenn man so sagen darf, hemmen-
den Einflüsse des homogenen Feldes. Die
folgende kleine Zusammenstellung giebt die
wichtigsten Resultate wieder, welche so er-
halten wurden und zwar für den Plattenabstand
nahe 50 cm und 100 cm, wobei also die höchsten
Feld werte von etwa 20000 und lOOOO Volt
per Meter auftraten. Viel höhere Ladungen
als 10 000 Volt vertrug das Elektrometer nicht
1 1 Nach Angabe der Verfertiger des Elektrometers.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
401
mehr, es erfolgte dann Funkenbildung resp.
starkes Überströmen der Elektrizität an der
isolierenden Stütze. Die erste mit A bezeich-
nete Kolonne giebt den Abstand der Spitze
von der oberen Platte an, die zweite die Zeiger-
stellung bei positiver, die dritte Kolonne die-
selbe Grösse bei negativer Ladung der unteren
Platte an, fiir welche die Spitzenwirkung eben
aufhört. Weiter also entladet eine solche feine
Nähnadel nicht in der gegebenen Stellung. Die
in Klammern beigefügten Zahlen geben das
ungefähr entsprechende Potential in Volt nach
den Eichungen von Günther & Teget-
meyer. In zwei weiteren kleinen Tabellen steht
angegeben, wieweit dieselbe Nadel die untere
Platte entladet, wenn sie direkt auf dieser in
senkrechter Richtung zur oberen Platte hinaus-
strahlend angebracht wird. ') Dabei befand sich
die Nadel an denselben 8 mm dicken Stäben,
die zu den früheren Versuchen ■') gedient hatten,
und wurden diese direkt oder nach Anbringung
einer runden Metallscheibe auf die untere grosse
Platte gestellt. Die Nadel wurde zu Anfang
der Versuche mit Petroläther entfettet, dann
aber einfach der freien Luft ausgesetzt gelassen,
Berührung derselben mit anderen Dingen aller-
dings vermieden.
I.
Plattenabstand 50 cm.*)
+
13 cm I 69,3 (10394 Volt)
I (69,2-69,5)
17,5 cm ; 66,5 (8775 Volt)
(66,1-66,7)
19 cm 165,3— 65,4 (8194,5 Volt)
■■ (65-654)
29 cm 554 (5546 Volt)
(55,3-55.5)
36 cm
Zu hohes Potential für das
verwendete Elektrometer
69 — 69,1 (10249 Volt)
68,4 (9872 Volt)
(68,1—68,8)
l 61,5 (6855 Volt)
I \(6o,5-6i,5)
47,5-47,7 (4461,2 Vol.) {(j.^^^^.^^'^'S.Ö Volt)
II.
Plattenabstand lOO cm.
+
51,6 cm 69,6 (10568 Volt)
(69,3—69,7)
;S,i cm 68 (9640 Volt)
Potential zu hoch fllr
Elektrometer
dito
65,6 cm 63,2 — 64(7420— 7700 V.) 67 — 67,3 (9050—9227 V.)
76 cm 56,3-56,5 (5717-5755V.)
7^,5 cn» 53.7-54(5277.6-53«2V.)i
61 (6710 Volt)
59 (6230 Volt)
t) Unter ^ steht, wie hoch die Spitze tlber der unteren
I'latte sich befand.
2) Bei diesen verschob sich der betr. Stab, der am unteren
Ende die Nadel trug, in der Durchbohrung des' Ebonitcylinders.
3) Die Zahlen in den Klammem geben hier und in den
folgenden Tabellen die Schwankungen der Werte der Zeiger-
einstellungen fttr soTgfUltige Beobachtungen. Die Einzelwerte
cischienen als die zuverliUsigsten Angaben.
III.
Plattenabstand 50 cm.
94 mm 69 (10230 Volt) 66,1— 66,4(8555— 8720V.)
lOI mm 68,2-68,5(9756— 9930V.) 65,5 (8265 Volt)
282 mm 53,3 (5218,4 Volt) 46,2 (4304,4 Volt)
IV.
Plattenabstand lOO cm.
101 njm!69,7— 9(10626— 10742V.) 67,1 (9109 Volt)
110 mm > 68,9 (10162 Volt) 66,5 (8775 Volt)
282 mm i 58,8—9 (6201,5 Volt) 53,6 (5262,8 Volt)
Legte man den Stab, der die Nadel trägt,
auf die Grundplatte, so dass nur die Länge
der Nadel selbst über den Rand der grossen
Platte horizontal hervorragt, so stellte sich der
Zeiger des Elektrometers auf 63" (7350 Volt).
Bringt man ferner die Nadel direkt auf der dem
Stifte des Elektrometers aufgeschraubten Scheibe
an, so dass sie senkrecht zu dieser stehend ihre
Spitze um 48 mm über der betr. Scheibe zu
liegen kommt, so stellt sich der Zeiger bei
positiver Ladung auf 44" (4068 Volt), bei nega-
tiver auf unter 30" (2720 Volt). Die Spitzen-
wirkung ist also in diesem Falle ganz erheblich
grösser als im nahezu homogenen Felde von
oben angegebener Stärke. Man sieht daraus
deutlich, wie unstatthaft es ist, aus dem Ver-
halten einer etwa direkt am Messapparate ange-
brachten, frei in den Raum hinausreichenden
Spitze auf deren Wirksamkeit in einem homo-
genen Felde, wie das bei der atmosphärischen
Elektrizität der Fall, zu schliessen.
Von einigem Interese ist vielleicht noch die
Frage, wie gross die Differenz zwischen dem
Potential der Spitze und demjenigen derselben
Stelle im ungestörten Felde, für welche die
Wirksamkeit der Nadel eben aufhört. Nach
den vorliegenden Versuchen berechnet sich
diese Grösse wie in folgender Zusammenstellung
in der Kolonne unter D angegeben.
I.
Plattenabstand 50 cm.
Potential der Nadel = Null (Erdpotential).
13 cm
17,5 cm
' 19 cm
29 cm
36 cm
^+
2702,7
3071,25
3« «4.1
3216,1
3211,2
jD-
3587.5
3750.9
3975
3906
Kolonne A giebt wie früher den Abstand
der Spitze von der oberen Platte, D+ bezieht
sich auf positive Ladung der unteren grossen
Platte, D- auf negative solche.
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402
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
II.
Plattenabstand 100 cm.
Potential der Nadel = Null.
51,6 cm
55.« cm
65,6 cm
76 cm
78,5 cm
-0+
S4S4,«
531 '.6
(4867,5
\So5«,2
/ 4347.2
U374
14144,8
14176,2
D-
(5936,8
16037,3
5099,6
4890,5
III. (Nadel auf Potential der unteren Platte,
der sie angebracht.)
Plattenabstand 50 cm.
auf
A
-0+
D-
94 mm
101 mm
282 mm
1921.3
/«97«.5
\2006,9
2944
ri6o8,3
\ «639.4
1669,3s
2427.7
IV. (Nadel auf Potential der unteren Platte.)
Plattenabstand 100 cm.
A
-D+
D-
loi mm
/«073.6
\ 1084,7
920,t
110 mm
2K2 mm
1117,6
«748,7
964.7
«4833
A giebt bei III und IV die Höhe der Nadel-
spitze über der unteren Platte. D-). und D.
beziehen sich auf deren positive resp. negative
Ladung. Die Frage, ob in roher Annäherung die
Grösse Dj^ resp. 1^- massgebend für die Spitzen-
wirkung erscheint, wird im allgemeinen durch
die mitgeteilten Zahlen entschieden ver-
neint. In der Tabelle I ergiebt sich allerdings
eine gewisse Tendenz zum Konstantwerden
(ausser bei 1 3 cm), welche bei einer ungefähren
Abschätzung dienlich sein könnte, im allge-
meinen scheint solches aber unthunlich. Direkt
auf der geladenen Platte befindliche Spitzen
finden sich deutlich wirksamer als zur Erde abge-
leitete. Wünschenswert erscheint eine Kontrolle
der vorliegenden Befunde durch Versuche, bei
denen die Potentialwerte im ungestörten Felde
direkt mittels eines (Wasser-, Flammen- etc.) Kol-
lektors bestimmt werden, und bei denen auch
die Homogenität des Feldes zur Untersuchung
gelangt. Wie man sieht, bleiben selbst bei
einer feinen Nähnadel, die 78,5 cm über die
Platte vom Erdpotential hervorragt, und einem
Gefälle von ca. 10 000 Volt'Meter, noch so
erhebliche positive Ladungen von über 5000
Volt auf der anderen Platte bestehen, ein ge-
nügendes Entladen von Gewitterelektrizität durch
die (meist doch wohl viel stumpferen und häufig
noch durch Wettereinflüsse korrodierten) Blitz-
ableiterspitzen, darf daher kaum ohne besonder>
geführten Nachweis angenommen werden.
Noch auf einen anderen Punkt, den Arr-
henius ebenfalls in seinem trefif liehen Werke be-
spricht (1. c, S, 7S1 u. 783), sei hier kurz einge-
gangen, nämlich die neutralisierende Wirkung der
den Schornsteinen entströmenden Verbrennungs-
gase. Wenn man sieht, wie die Leitfähigkeit der
Flammengase bei deren Abkühlung zwar nicht
sofort verschwindet, aber doch schnell abnimmt,
so kann man kaum glauben, dass die einem
Schornsteine entstammenden Verbrennungs-
produkte imstande seien, einer, wie das wohl
meist der Fall, über einen Kilometer hoch schwe-
benden Gewitterwolke viel Elektrizität zu ent-
ziehen. Schon die doch zumeist vorhandenen
Luftströmungen, welche jene Gase in alle Winde
zerstreuen dürften, zumal bei deren bekannten
geringen ') Beweglichkeit in unserem Falle, ge-
nügen, die dabei vorhandenen Ionen und Kor-
puskeln zu entfuhren und deren gewitterzer-
störende Macht dadurch äusserst einzuschränken.
Es schien indessen wünschenswert, einige Ver-
suche anzustellen, bei denen die Flamme selbst
sich in einem elektrischen Felde befand, die
Verbrennungsgase also in einem solchen (was
ja auch beim Schornsteine*) in der freien Natur
nahezu so sich verhält) entstehen und nicht
erst, wenn schon abgekühlt, in ein elektrisches
Feld eintreten.
Es wurden hierzu wieder die beiden grcssen
Platten verwendet und zwar in 80 cm Abstand
voneinander. Die untere A verband
man
■V^
E
~^rx
F}^^
/las ■■■/■//'■••"
\ mit Erde (Wasserleitung), die obere ß ruhte
, wieder wie früher auf dem Elektrometer und den
zwei Trägern. In der Figur ist £ das niodi-
i fizierte Braun sehe Elektrometer, C einer der
; isolierenden Träger, M und N sind die Ecken
! der Platten verstellbarer hölzerner Tische, /ist
ein kleiner möglichst in der Mittellinie ange-
brachter Bunsenbrenner. Das Leuchtgas wird
ihm durch Schläuche etc. von der Gasleitung
aus zugeführt, zuletzt aber durch ein (58,5 cm
1) Speziell der Rauch ist ja der Entladeßihiekeit Iceint"
we({s günstig.
2) Der SchüTDStein selbst und die Esse dfirften illerdin;:-
zumeist ein Potential nahe gleich Null (Erdpotenti.il) besitrcn.
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Physikalische Zeitschrift. 5' C^^gang. No. 14.
403
langes) Hartgummirohr a b. Durch ein auf und
ab verschiebbares Holzgestell am Ende b ge-
halten, kann man auf diese Weise den Brenner
mit dem Ebonitrohre isoliert, an beliebige Stellen')
zwischen den grossen Messingplatten A und B
anbringen. Ist eine kleine (blau brennende)
Flamme entzündet worden, so nimmt bekannt-
lich der Brenner schnell das Potential an, das
in der Gegend etwas über der Flammenspitze
herrscht. Das elektrische Feld über der Flammen-
spitze wird dann durch das Einführen des
Brenners nicht wesentlich gestört. Es zeigte
sich nun, dass cet. par. bei höherer Lage des
Brenners die Elektrizität der oberen Platte er-
heblich schneller zerstreut wurde, als wenn etwa
der Brenner auf der unteren abgeleiteten Platte B
stand. Man verfuhr dabei so, dass man mit
schon entzündeter Flamme, um einen stationären
Zustand eintreten zu lassen, die obere Platte
mittels einer Leydener Flasche eine kurze Zeit
lang auf ein Potential über dem dem Aus-
schlage 69 entsprechenden erhielt, und dann
beobachtete, wie lange der Zeiger des Elektro-
meters brauchte, um von 69" auf 60* zu sinken.
Stand der Brenner auf der unteren Platte, so
vergingen z. B. 28 Sekunden im Mittel, um
solches zu erreichen, während, wenn der Bren-
ner etwas über der Mitte zwischen beiden
Platten A und B sich befand, dazu 9 Sekunden
genügten. ^) Die Platte A war dabei von solcher
Grösse, dass sie den ganzen Strom der Ver-
brennungsgase auffing, auch wenn sich der
Brenner in seiner tiefsten Lage befand. Trotz-
dem ist aber die Flamme in grösserer Nähe
der geladenen Platte so viel wirksamer, als in
grösserer Entfernung von dieser. Diese Ver-
suche, auch wenn sie noch so unvollkommen
erscheinen mögen, dürften doch wohl darthun,
dass von einer wirksamen Zerstreuung der Ge-
witterelektrizität durch Gase etc., die einem
Schornsteine entströmen, nicht viel zu hoffen
ist. Hier sei noch bemerkt, dass mit der vor-
liegenden Versuchsanordnung sich sehr leicht
die Verminderung der Zerstreuung einer Ladung
durch einen quer gegen den Strom der Ver-
brennungsgase gerichteten Luftstrom demon-
strieren lässt.
Verfasser darf schliesslich vielleicht noch
auf einige Versuche aufmerksam machen, die er
seinerzeit über die Wirkung der Flammengase
auf elektrische Entladungen veröffentlicht') hat.
Sie zeigen, dass Flammengase die Funkenbil-
1) Von der genügenden Isolation für die kurze Dauer
der eiozeloen Beobachtungen Überzeugte man sich, indem man
den BreDoer, mit einem geeigneten Elektroskop verbunden,
aof etwa 5000 — loooo Volt lud.
2) Die Resultate sind (wie vorauszusehen) wesentlich
gleich, ob die Ladung von .,-/ positiv oder negativ ist.
3) Wied. Ann. 65, 553—566, 1898.
dung begünstigen und daher bei Gewittern ge-
radezu bedenklich erscheinen können.
(EiogegaDgen 32. April 1904..)
Darstellung des Verlaufes elektrischer Kraft-
I linien, und insbesondere ihrer Richtungsänder-
I ungen durch Dielektrika.')
I
I Von Max Seddig.
j Auf Veranlassung des Herrn Prof Richarz
stellte Verfasser Versuche an, deren Au%abe
! es war, den Verlauf elektrischer Kraft-
I linien unter den verschiedenen instruktiven
j Verhältnissen zu demonstrieren, insbesondere
i aber das Einbiegen dieser Linien in ein
] Dielektrikum von höherer Konstante zu zeigen ,
als diejenige des umgebenden Mediums ist. Be-
treffs der von Faraday u. a. angestellten Ver-
suche vgl. die Inauguraldissertation, S. 9 — 15.
Unter den in Frage kommenden Methoden
erwies sich diejenige der Linienerzeugung inner-
halb einer Suspension als die geeignetste, da
bei ihr die zu richtenden Teilchen am leichtesten
i beweglich sind. Prinzipiell ist diese Methode
folgende: in eine mit der betreffenden Suspen-
sion (bestehend aus einer nichtleitenden
Flüssigkeit, in welcher feine, nichtleitende Par-
tikelchen aufgeschwemmt sind) gefüllte, gut
isolierende Schale tauchen, den Boden berüh-
rend, zwei Elektroden ein, die mit den Polen
einer Influenzmaschine in Verbindung stehen.
Durch langsames, gleichmässiges Drehen der
Influenzmaschine wird zwischen den Elektroden
ein elektrostatisches Feld erregt, in welchem
dann die suspendierten Partikelchen sich in die
Richtung der elektrischen Kraftlinien einstellen
und, so gerichtet, sedimentieren unter
Bildung von Linienwülsten, deren Entstehung
I analog jener der „magnetischen Kraftlinien" ist.
Als flüssiges Dielektrikum bewährte
I sich am besten Terpentinöl und von diesem auch
' nur das absolut farblose, doppelt rektifizierte
der Apotheken.
Unter der grossen Zahl der zurSuspension
versuchten Pulver eignete sich in vorzüglicher
Weise Glycin, und zwar ganz besonders das
Fabrikat der Akt.-Ges. für Anilinfabrikation
(erhältlich in den photographischen Handlungen) ;
für den Gebrauch ist es, wegen seiner ungleichen
Korngrösse, durch Musselin zu beuteln.
Die Herstellung einer Suspension, die
am be-sten in einem Becherglase, keinesfalls
aber in der für den Versuch bestimmten Schale
vorzunehmen ist, geschieht unter gründlichem
Umrühren mit einem Glasstabe (in der für den
Versuch bestimmten Schale würden sich die vom
Glasstabe berührten Stellen des Bodens nach-
I
l) Autorreferat der Marburger Dissertation, 1903.
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404
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
her bei der Kraftlinienerzeugung als Strichmarken
störend bemerkbar machen). Zum Suspendie-
ren sind nur geringe Mengen des betr. Pulvers
erforderlich, ca. 0,5 g pro 100 cm' Terpen-
tinöl; nach kurzer Übung lassen sich solche
Suspensionen auch leicht ohne Abwägen, „nach
Gefühl" herstellen, besonders da ein Zuviel
oder Zuwenig leicht an der zu grossen oder
geringen Bilddichte erkennbar 'ist; die fertige
Suspension hat beim Umrühren leicht „wolkig"
auszusehen; sie wird nach einem letzten, kräf-
tigen Aufrühren in einem Zuge in die für den
Versuch bestimmte Schale gegossen.
Die Höhe der Suspensionen in den Schalen
beträgt am besten etwa i cm, ist jedoch sehr
abhängig von den Dimensionen der Schalen,
der Elektrodendistanz und vor allem von der
Dielektrizitätskonstante und der Leitfähigkeit
des Gefässbodens, wie ja leicht erklärlich. —
Allgemein gilt nur: je niedriger die Flüssigkeits-
schicht und je grösser die Dielektrizitätskonstante
und Leitfähigkeit des Schalenbodens, um so
mehr Kraftlinien werden dann in diesen ein-
biegen und ihre richtende Kraft nicht auf die
suspendierten Teilchen ausüben können.
Also Leitfähigkeit und Dielektrizitätskon-
stante müssen bei der Schalenmasse möglichst
gering sein. Dies trifft aber nur selten und zu-
fällig bei den im Handel erhältlichen zu, von
denen nur die „Krystallisierschalen" leidlich
brauchbar sind, während die käuflichen Cellu-
loid- und Hartgummischalen meist störende In-
homogenitäten bezüglich der Dielektrizitätskon-
stante haben. Recht gut brauchbare Schalen
erhält man jedoch durch Aufkitten eines Glas-
ringes von etwa 3 cm Höhe und 13 — 14 cm
Durchmesser (Krystallisierschale mit abgespreng-
tem Boden) auf eine Hartgummiplatte von
2 — 3 mm Dicke, wobei als Kittsubstanz eine
möglichst dickflüssige, alkoholische Schellack-
lösung zu benutzen ist, da Schellack im Gegen-
satz zu Siegellack usw. von Terpentinöl kaum
angegriffen wird.
Als Elektroden können für die einfachsten
Fälle, wo es sich nur um die Demonstration
des Linienverlaufs zwischen zwei elektrisch
geladenen Punkten handelt, ca. 2 mm starke
Drähte (Kupfer oder verzinnter Eisendraht)
dienen; vorteilhaft ist es jedoch an die Enden
noch kleine Messingkugeln von etwa i cm Durch-
messer anzulöten. Für Darstellung des Linien-
verlaufs zwischen Kondensatorplatten bestehen
die Elektroden aus Messingbandstreifen von
5 — 7 cm Länge und 2 — 3 cm Breite, bei denen
der Zuleitungsdraht auf die Mitte einer Längs-
seite gelötet ist und die hochkant in die Sus-
pension einzustellen sind.
Zum Festhalten der Elektroden in jeder
gewünschten Stellung dienen bequem Halter, wie
sie aus Fig. i ersichtlich sind; das Glasrohr G
ist in den Holzklotz H (Länge ca. 1 1 cm) ein-
gelassen und trägt am oberen Ende eine ein-
gekittete Polklemme K, die den Zuleitungsdrait
fasst
Zur Erzeugung des Feldes genügt eine
kleine Influenzmaschine (Wimshurst mit 20 bis
30 cm Scheibendurchmesser '), welche, zur Ver-
meidung störenderKonvektionsströmungen, nur
äusserst langsam und gleichmässig zu
drehen ist. Da dies einige Schwierigkeiten hat,
I empflehlt es sich jedoch, die erforderliche Spann-
j ung von einer Leydener Flaschenbatterie
I (mit etwa 15000 — 20000 cm* Innenbelegung,
die in dauernder Verbindung mit der Influenz-
maschine bleibt, zuzuführen. Eine einmalige
Ladung auf 10 — 15000 Volt (entspr. einem
Entladungsfunken von ca. '■4 — V2 cm) genügt
dann meist zur vollständigen Herstellung eines
Linienbildes.
Die Linienbildung ist zu Ende, sobald das
Terpentinöl wieder Iclar geworden ist, wenn also
sämtliche Teilchen sedimentiert sind.
Für die Herstellung eines elektrischen Kraft-
linienbildes möge folgendes Schema gelten:
1 . Erschütterungsfreies, isoliertes Aufstellen der
Schale (die Nähe von Leitern, die sich durch
Influenz laden und dadurch störend wirken
würden, vermeiden); Schalen und Elektroden
mittels Fliesspapiers, das mit Terpentinöl ge-
tränkt ist, abreiben.
2. Verbindungen laut Fig. i herstellen; Schutz
gegen Ausstrahlungen durch Wachskügel-
chen W.
wW^M
dll'L
l^imrr*»mw^
Fig. I.
3. Herstellung der Suspension (siehe oben).
4. Laden der Batterie (eher etwas zu schwach,
als zu stark!).
5. Nach kräftigem Aufrühren der Suspension
Eingiessen in die Schale bis auf ca. i cni
Höhe; entstandene Schaumblasen divch
kurzes Blasen über die Oberfläche ent-
fernen.
6. Falls das Richten der Partikelchen, die
„Linienbildung", nicht deutlich genug einsetzt,
die Batterie stärker laden. „Lücken" im
Linienbilde sind meist die Folge zu hoher
Spannungen.
i) Bei dieser Gelegenheit möge auf die wenig bekamti:
Priorität hingewiesen werden, die W. Holtz auch in dw
Konstruktion von Influenzmaschinen mit zwei entgegenge-
setzt rotierenden Scheiben hat; vgl. hierzu:
Pogg. Ann. 186, 173, 1869; 160, 1, 1875. CentralWaf
f. Klektrotechnik 1888, 683.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
405
\'on den hier wiedergegebenen Kraftlinien-
feldern zeigt:
Fig. 2. Kraftlinienverlauf zwischen zwei ent-
gegengesetzt geladenen Punkten.
Fig. 4.
Fig. 5. Einbiegen der Kraftlinien in ein
Dielektrikum von höherer Dielektrizitäts-
konstante (Methylalkohol in einer Glaskugel;
Fig. 2-
Fig. 3. Kondensatorplatten mit zwi-
schengesetztem Metallring; Influenzierte Pole,
Schirmwirkung.
Fig. 3-
Fig. 4. Kondensator mit zwischenge-
brachtem Hartgummiring; nur geringe Richt-
ungsänderung; Kraftlinien, auch im Ringinneren.
F'g- 5-
beide von geringerer Leitfähigkeit als die be-
nutzte Suspension ; Glaskugel zwischen zwei ge-
ladenen Kondensatorplatten).
Projektion elektrischer Kraftlinien-
felder.
Die Projektion erfolgt im durchfallenden
Lichte, da wegen der hierbei zu verwendenden
kleinen Dimensionen der Schalen, diese aus
Glas bestehen können; als Schalen eignen sich
am besten Krystallisierschalen mit plan ge-
schliffenem Boden, sonst Glaströge, die aus
planen Glasplatten mittels Schellack gekittet
wurden (Boden ca. 13 : 18 cm, Rand ca. 3 cm ').
l) Schalen, Elek(rodeD, Elektrodeohalter , gebeuteltes
Glycin etc. können vom Mechaniker am hiesigen Physika-
lischen Institut, F. Böhler, bezogen werden.
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4o6
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
Z. = Kondeusator.
0 -^ Projektionsobjektiv.
5 u. 5 i= Spiegel.
Fig. 6.
Anordnung nach Fig. 6, in welcher ß H eine
quadratische Hartgummiplatte (30 cm Seiten-
länge, I cm Dicke) mit kreisrunder Öffnung D
(13 cm Durchmesser) andeutet; nahe den 4 Ecken
der Hartgummiplatte sind 4 Hartgummisäulen
eingeschraubt, die am oberen Ende zum Ein-
klemmen der Elektrodendrähte geschlitzt sind.
Betreffs Elektroden, Suspension, Elektrizi-
tätsquelle usw. gilt das zuvor Gesagte; nur sind
die Suspensionen bedeutend schwächer herzu-
stellen und in ','2 bis höchstens i cm hoher
Schicht in die Schale zu geben. Im übrigen
ist jedoch nach dem vorhin aufgestellten Schema
zu verfahren.
Darstellung fixierbarer elektrischer
Kraftlinienbilder.
In geschmolzenem Paraffin, in welchem
feines Holzkohlenpulver suspendiert ist, wird das
betreffende elektrostatische Feld erregt (zwischen
ebensolchen P^lektroden wie bei den zuvor be-
schriebenen Suspensionen in Terpentinöl), wo-
bei die Holzkohleteilchen sich als Leiter inlluenz-
elektrisch laden, in Kraftlinien anordnen und
sedimentieren, welche Lage sie dann auch beim
Erstarren des Paraffins beibehalten und auf
diese Weise ein fixiertes Kraftlinienbild geben.
— Zur Herstellung der Suspension wird feinstes
Holzkohlepulver (in den Apotheken erhältlich)
durch Musselin gebeutelt und 0,5—0,75 g in je
100 cm^ geschmolzenem Paraffin aufgeschwemmt.
Die Herstellung eines Linienbildes erfolgt am
besten auf einer gut horizontal gestellten, vor-
gewärmten Glasplatte (sog. „Bilderglas" von
etwa 20 : 20 cm Grösse), die an den Ecken auf
isolierenden Unterlagen ruht; auf deren Mitte
\vird dann eine geringe Menge der .Suspension
gegossen, die etwas erwärmten Elektroden auf-
gesetzt und die Batterie geladen. Nach dem
Erstarren des Paraffins lassen sich die Elektroden
durch vorsichtiges Erwärmen mittels eines Löt-
kolbens leicht entfernen.
Um seitliches Abfliessen der Suspension
zu verhindern, genügt es, die Glasplatte nur
in der Mitte, in der Grösse einer Kreisfläche
von ca. 13 cm Durchmesser vorsichtig auf
70—80' zu erwärmen; die auf die Mitte aufge-
gossene und nicht zu hoch erhitzte Suspen-
sionsmenge fliesst dann rasch auf der vorge-
wärmten Fläche bis zu den kälteren Teilen der
Platte, erstarrt dort und bildet auf diese Weise
einen Rand, der das Abfliessen verhindert.
Das Vorwärmen geschieht bequem auf einem
Papptubus von 40 — 50 cm Länge und ca. 13 cm
Durchmesser, der, am unteren Ende mit einigen
Luftlöchern versehen, über eine Kerze gestülpt
und oben mit der zu erwärmenden Platte be-
deckt ist.
Diese Kraftlinienbilder sind sehr leicht her-
stellbar; sie lassen sich wie Diapositive proji-
zieren und direkt photographisch kopieren.
Marburg i. H., Physikalisches Institut d. Univ.
(Eingegangen 9. Mai 1904.
Mitteilungen aus dem physikalischen Institute
der Universität Bologna (Direktor: A. Righl'
NOr-S^—A-r-ci^so-BerJiLiii, Über den Einfluss der.
Temperatur auf die elektrisohe Leitfähigkeit des
Kaliums.';
I . In einer kürzlich erschienenen Arbeit über
den Einfluss der Temperatur auf die elektrische
Leitfähigkeit des Natriums '^) wies ich auf ana-
loge Untersuchungen über das Kalium hin, mit
denen ich damals gerade beschäftigt war; über
die Resultate dieser Untersuchungen will ich
nunmehr hier in Kürze berichten.
Nach Matthiessen') soll die Abnahme der
elektrischen Leitfähigkeit dieses Metalls, welche
im festen sowohl wie im flüssigen Aggregatzu-
stande der Temperaturzunahme proportional ist,
nicht wie beim Natrium bei der Änderung de>
Aggregatzustandes einen plötzlichen Sprung er-
leiden, sondern sich zwischen den Temperaturen
46,8" und 56,8" C. allmählich verändern. Dieses
abweichende Verhalten erklärte Matthiessen
durch folgende Annahme: Während das Na-
trium seinen Aggregatzustand bei der Erwärm-
ung plötzlich änderte, sollte dagegen das Kalium
eist weich werden und dann nach und nach in
den flüssigen Zustand übergehen.
Indessen .stand dies schon damals im. \\'ider-
spruch mit den Ergebnissen von Gay Lussac
i) Nuovo. (.'imcnto (5^ 6, 1903.
2) Nuovo Cimento (5) 6, 1903. — Diese Zeitschrift 6.
241, 1904.
'S) I'"KK- -^nn- 100, 1857. — .\nn. de Ch. et de Ph. 34
1858: — Phil. Mag. (4), 18.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
407
und Thenard über die Schmelztemperatur die-
ses Metalls, und es erscheint heute noch un-
wahrscheinlicher, seit die Versuche von Bunsen
und von Vicentini und Omodei den Beweis
erbracht haben, dass das Kalium einen scharf
definierten Schmelzpunkt besitzt, und zwar ziem-
lich weit ausserhalb des Temperaturintervalles,
in welchen ihn Matthiessen verlegte. Diese
Schmelztemperatur ist nach Wislicenus und
Bunsen 62,5", nach Vicentini und Omodei
62,1" C. Es ist ferner bekannt, da.ss die Dichte
des in Rede stehenden Metalls beim Schmelzen
abnimmt. Es musste also wahrscheinlich er-
scheinen, das.s seine Leitfähigkeit bei etwa 62"
— und nicht etwa in einem mehr oder minder
grossen Temperaturintervall — - eine plötzliche
Vemiinderung erleidet; diese Voraussetzung ist
durch die Ergebnisse meiner Versuche bestätigt
worden.
2. Das Kalium, welches ich untersuchte,
war mir in reinem Zustande von der Firma
Merck in Darmstadt geliefert worden.
Ich verfuhr in gleicher Weise wie bei Na-
trium, und es gelang mir so, damit eine erste
Röhre zu füllen, deren Widerstand, wenn sie
Quecksilber bei o* enthielt, 0,880393 Ohm be-
trug. Während das Metall noch geschmolzen
war, zog ich rasch die Röhre aus dem Bade,
und während ihrer Abkühlung verfuhr ich nach
der in der früheren Arbeit beschriebenen Me-
thode zur Beseitigung der Hohlräume, die sich,
wie ich voraussah, längs der Metallsäule bilden
mussten. Ich fand alsdann selbst mit einer
Lupe keine merklichen Hohlräume und unter-
warf daher die Röhre einer ersten Versuchs-
reihe, aus welcher ich die Resultate der Tabelle I
erhielt. In Tabelle II führe ich die Resultate
der letzten Versuchsreihe an, die ich mit dieser
Röhre angestellt habe, nachdem ich mehrere
Male das Verfahren zur Beseitigung der Hohl-
räume wiederholt hatte; diese Resultate stimmen
hinreichend mit denen der ersten Tabelle über-
ein. Unter t verzeichne ich die Temperaturen,
unter r die Widerstände in Ohm und unter Q
die Werte des spezifischen Widerstandes,')
Tabelle I.
/
r
21
0,0690438
3'-3
0,0723872
50.2
0,0782964
58 .
0,0818692
60
0,0826377
61,9
Schmelzpunkt
64,2
0,1182078
81,2
0,126417
120
0,1440769
0,078424
0,0822235
0,088933
0,092991
0,093864
Schmelzpunkt
0,134266
o,I435*>°
0,163675
I) In der citierten .Arbeit über das Natrium h.ibe ich bei
meinen Versuchen die Werte von p in der Weise berechnet,
Tabelle II.
/
r
P
0
0,0614716
0,069696
20,5
0,0688691
0,078225
33
0,0733466
0,083424
43.«
0,077 1922
0,087681
SW
0,0811212
0,092140
62
Schmek|>unkt
Schmelzpunkt
62,5
0,117662
o.« 33647
67,8
0,121465
0,142516
95.2
0,1328469
0,150089
105
0,138282
0,155712
122
0,146318
0,166193
130,2
0,150423
0,171995
3. Um zu sehen, ob die Abwesenheit von
Hohlräumen, die sich von Anfang an zeigte,
auf der Wirkung des Verfahrens zu ihrer Be-
seitigung beruhte oder vielmehr auf einer Eigen-
tümlichkeit dieses Metalls, füllte ich mit dem-
selben eine zweite Röhre und Hess dieselbe
durch Regulieren der Flamme sich langsam
abkühlen. Ich beobachtete dann am Galvano-
meter die Abnahme des Widerstandes mit ab-
nehmender Temperatur und bemerkte eine
plötzliche Zunahme bei der Änderung des Ag-
gregatzustandes, und zwar infolge eines Hohl-
raumes, der sich mitten in der Metallsäule bil-
dete und dann eine vollständige Unterbrechung
bewirkte.
Es gelang mir auf keine Weise, die eben
genannte Unterbrechung und den in Zusammen-
hang damit stehenden dauernden Hohlraum zu
beseitigen, welcher trotz seiner Kleinheit einen
grossen Einfluss auf den Widerstand hatte, und
so benutzte ich denn diese zweite Röhre zur
möglichst genauen Bestimmung der Temperatur,
bei welcher die plötzliche Änderung des Wider-
standes infolge der Änderung des Aggregat-
zustandes eintrat. Zu diesem Zwecke schloss
ich, wie stets, wenn die Temperatur ganz nahe
an diesen Umwandlungspunkt herangekommen
ist, den Stromkreis der Säule, drückte den
Schlüssel des Galvanometerkreises nieder und
beobachtete durch das Fernrohr die langsame
Wanderung der Skala, welche von der lang-
samen Temperaturäriderung herrührte, während
ich gleichzeitig die Rührer in Bewegung hielt.
Wenn dann in einem gegebenen Augenblick
infolge der schnellen Widerstandsänderung die
dass ich die Werte des Widerstandes der mit Natrium gelttU-
ten Rühren bei den verschiedenen Tempen-ituren bezogen habe
auf den Widerstand der mit Quecksilber gefüllten Röhre bei
derselben Temperatur und nicht bei o". Diese Kedeutuog von
(>, die auch Vicentini und Omodei anwandten, hat, wenn
sie einmal festgelegt ist, weiter keinen Einfluss. Nur kann
man in meinem Fall meine Werte aus der Tabelle VI nicht
mit denen aus der Tabelle VII von Matthiessen vergleichen,
wo ich die Werte von p, bezogen auf Quecksilber bei o" be-
rechnet habe. Für diesen Vergleich mitssen die Werte für
p und c bei 120" in dem Verhältnis geändert werden, dass
man () = 0,104045 und ^ = 9,61 setzt.
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4o8
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrg^ang. No. 14.
Skala plötzlich aus dem Gesichtsfeld des Fern-
rohrs verschwand, so las ich sofort durch die
Glaswände des Erwärmungsapparates die Tem-
peratur des in das Bad eintauchenden Thermo-
meters ab.
Es ist zu beachten, dass die Wandung der
Thermometerkugel dünner war als die meiner
Röhre und der anderen derartigen Röhren, und
dass daher die Thermometertemperatur der
Temperatur des Metalls nicht ganz genau ent-
sprochen haben wird, trotz der sehr langsamen
Temperaturänderung des Bades; man sieht in-
dessen ein, dass man einen gewissen Grad von
Genauigkeit erreichen muss, wenn man diese
Bestimmung mehrmals, sowohl beim Übergang
vom flüssigen zum festen als auch vom festen
zum flüssigen Aggregatzustand, wiederholt und
schliesslich das Mittel aus allen Beobachtungen
nimmt.
In der folgenden Tabelle III stelle ich die
mit dieser und den beiden andern Röhren er-
haltenen Ergebnisse zusammen:
Tabelle III.
Tabelle IV.
Erste Röhre
Zweite Röhre
Dritte Röhre
Schmelz-
punkt
Erstarrgs.-
punkt
! "um
h
Ol
1 r-
fi
61,9
62
62,1
62
61,8
61,9
62,2
61,9 1
61.95
61,8 1
62,2
62
62
62,2
62,3
61,9
62
61,9
61,8
61,85
62,1
62,2
61,8
62
61,95
Das Mittel aus diesen Werten -(62,04) l^ann
uns also mit grosser Annäherung die Tempe-
ratur geben, bei welcher die plötzliche Wider-
standsändening und somit die Änderung des
Aggregatzustandes eintritt. Ich bemerke jedoch,
dass beim Kalium diese von der Zustands-
änderung herrührende Widerstandsänderung et-
was weniger plötzlich eintritt als beim Natrium.
4. In der dritten Röhre, die ich mit Kalium
füllen konnte, und die mit Quecksilber bei o*
einen Widerstand von 0,67956 Ohm hatte,
zeigten sich ganz kleine Hohlräume, trotzdem
ich von Beginn der Abkühlung an ihre Bildung
zu verhindern gesucht hatte. Ich wiederholte
jedoch das bekannte Verfahren und bemerkte
eine allmähliche Abnahme ihres Einflusses. Die
folgenden Tabellen IV und V enthalten die
Resultate der ersten und der letzten der mit
dieser Röhre angestellten Versuchsreihen, und
aus ihnen ersieht man die durch dies Verfahren
erreichte Wirkung.
0
0,0523987
0,077150
16,9
0,0572506
0,084246
23.»
0,0590831
0,086943
46,1
0,0649293
0,095547
58.7
0,069231
0,118762
61,8
Schmelzpunkt
Schmelzpunkt
65.1
0.093317
o,X373i7
69
0,0944088
0,138926
90
0,1060472
0,156052
109
0,1132489
0,166647
128,5
0,1200463
Tabelle V.
0,176652
0
r .
0,04858
e
0,071488
19.7
0,0541349
0,077660
22,9
0,0562871
0,082597
35
0,0586482
0,086303
42
0,0608941
0,089608
56.3
0,0649854
0,0956302
61,1
0,06641 1
0,097730
62,2
Schmelzpunkt
Schmelzpunkt
62,8
0.0933177
0,137534
65,1
0,0942192
0,138647
83.2
0,102246
0,151419
"5
0,113838
0,167547
130
0. II 9246
0,175475
Vergleicht man noch die Tabelle V mit der
folgenden Tabelle VI, welche die Resultate der
vorletzten Versuchsreihe enthält, so wird auch
die Genauigkeit
der Bestimmungen bei steigen-
der wie bei sinkender Temperatur ersichtlich,
eine Genauigkeit, welche auch
durch die Über-
einstimmung zwischen den Werten für den spe-
zifischen Widerstand in den
beiden Röhren
bestätigt wird.
Tabelle VI.
t 1
106
r
0,1 10438
0,162528
90,2
0,104481
0,153748
64.1
0,0939642
0,138272
61.95
Erstarrungspunkt
Erstarrungspunkt
55.9
0,0649854
0,095644
40
0,0597691
0,087958
18,5
0,053543
0,0787906
0 '
0,048482
0,071874
5. Aus den angegebenen Tabellen, beson-
ders aus der Tabelle V, erhellt endlich, wie
auch in der Nachbarschaft der Schmelztempe-
ratur T die Änderung des Widerstandes mit
der Temperatur denselben Gang zeigt wie fiir
die von r entfernten Temperaturen; nimmt man
nämlich zu Abszissen die Temperaturen und
zu Ordinaten die Widerstände, so erhält man
in dem von mir untersuchten Bereich für den
Verlauf vor und nach der Schmelztemperatur
zwei Geraden; diese sind untereinander durch
eine Parallele zur Abszissenachse verbunden,
die längs derjenigen Abszisse verläuft, welche
der von mir zu 62,04" C. bestimmten Schmelz-
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Physikalische Zeitschrift. $■
l^fgang.
No. 14.
409
temperatur entspricht, bei der eine plötzliche
Widerstandsänderung eintritt. Dieses Verhalten
ist genau dasjenige, welches ich erwartet hatte.
Ich berechnete fiir jede Röhre den spezi-
fischen Widerstand bei o" und bei 130", ferner
die Temperaturkoeffizienten und das Verhältnis
zwischen den Widerständen bei der Tem-
peratur r im flüssigen und im festen Zustande,
bildete die Mittelwerte aus dem hinreichend
übereinstimmenden Resultate und erhielt so die
in der folgenden Tabelle VII aufgeführten Werte.
Hier bezeichne ich mit t die Temperaturen, mit
Q die spezifischen Widerstände, mit c die Leit-
fähigkeit und mit ß die Temperaturkoeffizienten.
Tabelle VII.
' (>/<:/ ß '^ r,,\r,r
o' 0,070146 0114,155' 0—61 °'*'°58'o| \ , ^Q,
130 0,175500 130 1 5,698162,5 — 130^0,0041841 / '3^
6. Dreissig Jahre vor Matthiessen hatte
Becquerel ') gefunden, dass die Leitfähigkeit
des Kaliums bei o'^ zu der des Silbers im Ver-
hältnis 1,7: 100 stand; d. h. nimmt man für die
Leitfähigkeit des Silbers, bezogen auf die des
Quecksilbers als Einheit, den Wert 56,252 an,
so wäre die Leitfähigkeit des Kaliums
56,252 ^ ,
- - -1,7 =0,956 mal so gross
wie die des Quecksilbers bei o*.
Indessen erkannte Becquerel den Fehler
dieses Resultates, der nach Matthiessens Ver-
suchen in erster Linie auf Verunreinigungen
des Metalls zurückzufuhren ist. Matthiessens
Resultate stimmen bezüglich der Leitfähigkeit
mit denen von Lamy*) überein; ich habe sie
in der Weise umgerechnet, dass ein Vergleich
mit den meinigen ermöglicht wird, und gebe
sie in der folgenden Tabelle VIII an:
Tabelle VIII.
/ (. ' I ' ' ■ /_ _
o 0,089047 o 11,23 |i 0—46,8 I 0,004067
100 0,177426 100 5,586 146,8 — 56,810,006046
ll 56,8—1001 0,002542
Die Vergleichung ergiebt eine grosse Dis-
krepanz. Sucht man nach den Ursachen der-
.selben, so bemerkt man, dass der Verlauf, wie
ihn Matthiessen für Kalium bei der Änderung
des Aggregatzustandes fand, demjenigen analog
ist, den man später für die Legierungen ge-
funden hat, und ferner, dass der Temperatur-
koeffizient der Legierungen im allgemeinen
kleiner und ihr Schmelzpunkt niedriger ist als
i) Ann. de Ch. et de Ph. 32, 420, 1826.
2) C. R. 82, 1856.
die der einzelnen Komponenten. Man muss
also annehmen, dass Matthiessen mit einer
Legierung und nicht mit reinem Metall experi-
mentiert hat.
In analoger Weise, wie ich es fvir Queck-
silber und Natrium gethan habe, stelle ich nun-
mehr die Tabelle IX auf für die Werte des
Widerstandes von Kalium von 10 zu 10 Graden,
bezogen auf den Widerstand bei o" als Einheit.
Tabelle IX.
/
r
0»
1,000000
10«
1,05810
200
1,11620
30«
1. 17430
40«
• 1,23240
500
1,30050
600
1.34860
r$
1,360452
1.89453s
1.97383s
Tl
700
80O
a.i 13936
900
•2,194108
100»
2,37408
110«
2,364152
120»
2.434234
,300
2,514196
Aus diesen Werten und denen der Tabelle IX
meiner vorigen Arbeit konstruiere ich die in
der folgenden Figur wiedergegebenen Linien,
0" 20" *o' 00' 80' 100° 120' 1^"
AB, ACDE, AFGH; dabei nehme ich zu Ab-
szissen die Temperaturen und zu Ordinaten die
Werte des Widerstandes. Diese Kurven stellen
innerhalb des von mir untersuchten Temperatur-
bereiches den Verlauf der Erscheinung für jedes
Metall dar.
Aus den vorstehenden Ausführungen lassen
sich folgende Schlüsse ziehen:
1. Das Kalium gehört zu den besten Leitern
für Elektrizität.
2. Seine Leitfähigkeit nimmt in dem von
mir untersuchten Temperaturbereich proportional
mit dem Wachsen der Temperatur ab.
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4IO
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
3. Wie aus dem Verlauf der Kurve ersicht-
lich ist, ist der Temperaturkoeffizent im flüs-
sigen Zustande grösser als im festen.
Indessen geben die in den Tabellen ver-
zeichneten Werte für den Koeffizienten den
Unterschied im umgekehrten Sinne wieder, weil
ich jenseits der Temperatur t die Werte des
Widerstandes nicht auf den Widerstand bei o*',
sondern auf den Widerstand r) bezogen habe.
4. Die Widerstandsänderung beim Wechsel
des Aggregatzustandes (62,04" C.) tritt mit einem
plötzlichen Sprunge ein, doch etwas weniger
plötzlich als beim Natrium, und im Verhältnis
von I : 1,392.
Ich danke Herrn Prof. Righi herzlich da-
für, dass er mir die Ausfuhrung dieser Arbeit
in seinem I^boratorium freundlichst ermög-
licht hat.
Physikalisches Laboratorium der Universität
Bologna, November 1903.
(Aus dem Italienischen Obersetr.t von Mnx Iklc.)
(Eingegangen 25. Mirz 1904.)
Über ein neues magnetometrisches Verfahren
zur Messung magnetischer Momente.
Von H. Th. Simon und E. Madelung.
I. Ein Stabmagnet vom magnetischen Mo-
mente AI erzeugt in einem auf seiner Fort-
setzung in der Entfernung « von seiner Mitte
gelegenen Punkte die Feldstärke
2M
"-;"!■ + ; Ol • • ■ ■'
Andererseits erzeugt ein Kreisstrom vom
Radius R (Fig. i) in einem auf der Kreisachse
im Abstände a gelegenen Punkte P eine Feld-
stärke
2Jt R'^ i 2xR'^i >
wenn mit v die Verbindungslinie des betrach-
teten Punktes mit dem Kreisstrome bezeichnet
wird. Hieraus ergiebt sich folgender Satz:
Ein kurzer Stabmagnet vom Momente ^f
(Fig. 2) lässt sich in seiner magnetischen Wirkung
auf einen im Abstände // gelegenen Punkt P
Kii;. I.
KIk. 2.
seiner Längsfortsetzung ersetzen durch einen
Kreisstrom mit dem Radius R, dessen Kreis-
achse in die Längsachse des Magneten fällt,
dessen Abstand a vom Punkte /' durch die
Gleichung u'^ — R^= a^, dessen Stromstärke
durch die Gleichung
definiert ist; und umgekehrt.
Wählt man den speziellen Fall, dass «''= R-,
so erhält die Kreisebene gerade den Abstand K
vom Magneten und der Satz lautet: Ein kurzer
Stabmagnet vom Momente M lässt sich in
seiner magnetischen Wirkung auf einen im Ab-
stände « gelegenen Punkt P seiner Fortsetzung»
ersetzen durch einen Kreisstrom mit dem Radius
K, dessen Ebene im Abstände u vom Magneten
auf der Magnetachse senkrecht steht, dessen
Stromstärke durch
definiert ist, und umgekehrt.
2. Dieser Satz, auf den, soviel wir sehen,
noch nicht aufmerksam gemacht ist, scheint
uns mancher einfachen Anwendung in der
Theorie der elektromagnetischen Messmethoden
fähig zu sein. Geht man z. B. von dem Ab-
lenkungsversuche der Gauss sehen Horizontai-
komponentenbestimmung aus, so liefert unser
Satz sofort die Gleichung der Tangentenbussole
und lässt die prinzipielle Übereinstimmung beider
Methoden in sehr übersichtUcher Weise er-
kennen. Man hat bei dem Ablenkungsversuche
mit dem Magneten (Moment AI) aus der Ent-
fernung R in der ersten Hauptlage auf eine
Nadel im Felde H des Erdmagnetismus die Be-
ziehung
M R^
wenn 9> der Winkel der Nadelablenkung ist.
Ersetzt man den Magneten M durch den Kreis-
strom in der P>bene der Bussole vom Radius
R und «-Windungen mit dem Strome /, so be-
steht dieselbe Ablenkungsgleichung, wenn man
nach unserem Satze J/= :!t R^ ■ i ■ n setzt,
woraus
HR ^
die Gleichung der Tangentenbussole folgt.
Das didaktische Bedürfnis, in einer \'or-
lesung über elektrische Messmethoden diesen
Zusammenhang zwischen Magnetometer und
Tangentenbussole exakt zum Ausdruck zu brin-
gen, war es gerade, welches zuerst auf den er-
wähnten Satz geführt hat.
3. Der weitere Verfolg unseres Satzes führte
zu einer sehr eleganten magnetometrischen Me-
thode der absoluten Messung magnetischer
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Physikalische Zeitschrift. ^^^'^^^S^ng. No. 14,
411
Momente mit Hilfe des Amp^remeters, die z. B.
die magnetischen Eigenschaften magnetischer
Materialien mit einer Einfachheit, Schnelligkeit
und Zuverlässigkeit ergiebt, wie sonst kaum
einer der vorhandenen Untersuchungsapparate.
Das Prinzip ist folgendes: In die Nadelebene
eines in erster Hauptlage benutzten Magneto-
meters legt man einen Stromkreis vom Radius
R (Kompensationskreis). Der zu messende Magnet
vom Momente JV/ wird in erster Hauptlage im
Abstände R von der Nadel aufgestellt und der
Ausschlag des Magnetometers durch einen in
den Kompensationskreis geschickten Strom ü
kompensiert, dessen Stärke an einem einge-
schalteten Amperemeter abgelesen wird. Dann
ist nach unserem Satze
■'A'+lUi-'^'''
Die Magnetisierung wird
Ji Rhc
MX
Fi 4-
2\RI I
wenn V das Volumen des Magneten bedeutet.
Will man so magnetische Materialien unter-
suchen, so werden sie in der Weise der magneto-
metrischen Methode zu Ellipsoiden abgedreht und
im Abstände R innerhalb einer Magnetisierungs-
spule aufgestellt. Das von der Magnetisierungs-
spule allein herrührende Drehmoment wird, wie
üblich, durch eine symmetrisch auf der anderen
Seite des Magnetometers aufgestellte Gegen-
spule kompensiert. Das Moment des Ellipsoides
ergiebt dann der Strom U des Kompensations-
kreises, die zugehörige Feldstärke der Strom
der Magnetisierungsspule im. Praktisch wird
man stets mit Ellipsoiden von gleichem Volumen
arbeiten und dann die Dimensionen so bemessen.
dass
nR"^
FJi-f
i/^V
2\R
)\
eine Zehnerpotenz wird.
etwa 1000. Ebenso wird die Magnetisierungs-
spule so dimensioniert, dass sich aus ihrem
Strome direkt die zugehörige Feldstärke durch
Multiplikation mit einer Zehnerpotenz ergiebt,
wie das z. B. auch bei dem Köpselschen
Apparate der Fall ist.
Jede Messung einer Magnetisierung beschränkt
sich demnach auf die Einregulierung des Kom-
pensationsstromes, bis das Magnetometer wieder
auf o steht, und die Ablesung zweier Ampere-
meter. Da man alle Materialien in derselben
Ellipsoidform untersucht, ist auch die entmagneti-
sierende Kraft stets mit derselben Scherungs-
linie zu berücksichtigen, die man ein für alle-
mal auf dem für die Diagramme benutzten
Koordinatenpapier einzeichnet.
^'iir Justierung und etwaige Korrektionen
gelten die bekannten Vorschriften des Magneto-
meters und der Tangentenbussole.
4. Ein Übelstand, der sich bei dieser Be-
obachtungsmethode ebenso wie bei der gewöhn-
lichen Ablenkungsbeobachtung geltend macht,
ist folgender: Nimmt man einen Magnetisierungs-
cyklus einer Probe auf, so hat man während
der Beobachtungsreihe kein Mittel, die Nulllage
der Nadel zu kontrollieren. Ändert sie sich
durch irgendeine Ursache, verschiebt sich z. B.
das Fernrohr, so ist der ganze Satz der Beob-
achtungen unbrauchbar. Wir ersetzten darum
die Nadel des Magnetometers mit bestem Er-
folge durch eine unifilar aufgehängte kleine
Stromspule. Unterbricht man ihren Strom, so
hat man in jedem Momente eine Kontrolle, ob
die Aufstellung stabil geblieben ist. Die er-
reichte Kompensation erkennt man jetzt am
besten daran, dass die Einstellung sich beim
Schliessen und Öffnen des Spulenstromes nicht
mehr ändert.
5. Der von uns zur Ausarbeitung der Me-
thode benutzte provisorische Apparat hatte
folgende Dimensionen: Die Magnetometerspule
von I cm Durchmesser, 0,5 cm Höhe, mit seide-
umsponnenem Kupferdraht von 0,1 mm Durch-
messer bewickelt, hing an einem 20 cm langen
Phosphorbronzeband in einem Messinggehäuse
und war mit einer Luftdämpfung versehen. Die
zweite Stromverbindung erfolgte durch eine
Phosphorbronzebandspirale von unten her. Die
Stromspule hing genau in der Mitte eines aus
vier Windungen eines i mm dicken seideum-
sponnenen Kupferdrahtes bestehenden Kompen-
sationskreises von. 3 3, 5 cm Radius. Im Ab-
stände 33,5 westlich und östlich standen die
gegeneinander geschalteten Magnetisierungs-
spulen, in deren eine, genau 33,5 cm von dem
Kreismittelpunkt entfernt, das zu untersuchende
EUipsoid gebracht wurde. Sowohl Magneti-
sierungsstromkreis als Kompensationsstromkreis
enthält einen Kommutator nebst Regulierwider-
ständen und Präzisionsamperemeter.
Zunächst wird die Ebene des Kompensations-
kreises in die magnetische Meridianebene ge-
stellt; dann die Magnetometerspule justiert, bis
' sie beim Stromschluss keinen Ausschlag mehr
zeigt, also genau in den magnetischen Meridian
fällt. Ein Strom im Kompensationskreise muss
! jetzt beim Kommutieren nach rechts und links
gleiche Ausschläge liefern; sonst steht die Ebene
des Kompensationskreises noch nicht genau im
magnetischen Meridian.
Die verwendeten EUipsoide hatten die Halb-
achsen / = 3 cm, ^ == 0,15 cm.
\ Ist ic der Kompensationsstrom, so ergiebt
I sich die Magnetisierung J aus
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412
Physikalische Zeitschrift. J. Jahrgang. No. 14.
jt /i--4-o,i
jt
b-'l
i'+:(ir
Die Magnetisierungsspulen waren so gewickelt,
dass ^=44,5 im (im Magnetisierungsstrom).
6. Die Brauchbarkeit der Methode haben
wir an einer Stahlprobe durch folgende Mess-
ungsreihe versucht, deren Ergebnisse Fig. 3
graphisch wiedergiebt. •
. I fuhrende Verzerrung der Magnetisierungskurve
^' 4932 ic. j nigjjj wundern. Im übrigen ist der Charakter
I der Messungen gewiss befriedigend.
7. Die gewöhnliche Anwendung der magneto-
metrischen Methode mit Ablenkungsbeobacht-
ungen erfordert genaue Kenntnis und Konstanz
der Horizontalkomponente des Erdmagnetismus;
sie ist also auch all den Störungen preisgegeben,
die mit den modernen Starkstromanlagen diese
Konstanz illusorisch gemacht haben. Aus diesem
im
// = 44.5 '"
ic . loS
7 = 4932 «' ie . lO»
7
|,V . .0»
7
-■
fc . lO»
7
6
*68,s
251
1240 1 345
1210
245
I2tO
253
1250
5.5
247,0
249
' 1230 240
1185
240
1185
250
'235
5
224,0
244
1203 1 234
"55
236
1163
245
I2tn
4.5
201,7
240
II82 22g
.125
233
II SO
238
llJio
4
>79>o
234
IIS5 , 220
io8s
226
1115
231
1140
3.5
1 156,8
226
) 1115 211 '
1020
219
1080
219
1050
3
134,5
218
loSo 193
952
212
1035
202
P95
2.5
1 112,3
»05
loio 1 169
835
200
988
180
S90
3
1 90,0
187
923 ' 136
670
182
898
«47
7-5
«-5
67,5
160
790 98
483
«53
755
107
528
1
, 46,2
124
612 '57
282
118
582
66
325
0,5
23.2
83
410 1 —
—
75
370
—
0
0,0
33
163 33
- kommutiurt '
163
32
1
185
kommutiert
32
t
15S
Der Entmagnetisierungsfaktor 7^ ist nach der
Du Boisschen Tabelle') für
0,1; /»= 0,2549-
i ^0.3
V 3
In Anbetracht dessen, dass diese Zahlen mit
einem improvisierten ziemlich rohen Apparate
gewonnen sind, der keinerlei Einrichtung zur
Feinjustierung besass, darf man sich über eine
kleine auf Justierungsunvollkommenbeit zurückzu-
i) H. J. G. Du Bois, Magnetische Kreise, S. 45.
Grunde hat sich die magnetometrische Methode
in der Messtechnik der Praxis keinen Platz er-
halten können, obwohl sie prinzipiell als die
einfachste und zuverlässigste absolute Methode
vor allen anderen den Vorzug verdient. Durch
unsere Bonutzungsweise glauben wir der magneto-
metrischen Methode wieder zu ihrem Rechte
zu verhelfen, denn wir sind nach unseren Ver-
suchen der Meinung, dass unsere Anordnuni,'
praktisch als störungsfrei gelten kann.
Änderungen der Intensität der Horizonlal-
l'ig- 3-
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgauig. No. 14.
413
komponente gegenüber ist sie völlig störungs-
frei. Vorübergehende Änderungen der Richtung
lassen sich mit Hilfe einer Bussole bemerken.
Man misst nur in dem Zeitpunkte, wenn nor-
male Richtung vorhanden ist. Kommt man
hiermit nicht aus, so steht nichts im Wege,
den von F. Kohlrausch und L. Holborn')
angegebenen. Kunstgriff der Innenastasierung
des Magnetometers auch hier anzuwenden. Der
Kunstgriff", den dies* Forscher empfohlen haben,
ist folgender:
Von den beiden Nadeln eines astatischen
Magnetgehänges wird nur die eine in erster
Hauptlage von dem zu messenden magnetischen
Momente M im Abstände // beeinflusst, wenn
man den Abstand u so wählt, dass die zweite
Nadel nur von senkrecht verlaufenden Kraft-
linien des Magneten M getroffen wird. Das ist
mit genügender Genauigkeit erfüllt, wenn das
Verhältnis (A Abstand der beiden astasierten
Nadeln) 0,8 nicht übersteigt. Durch Astasierung ist
das System fremdmagnetischen Einflüssen (sofern
sie innerhalb des AbstandesAderNadeln als gleich-
förmig anzusehen sind) entzogen; die Ablenkungs-
messung wird allein gegen die Torsion der Auf-
hängung gemacht, die Torsionskonstante wird
mit Hilfe eines Stromkreises nach Art unseres
Kompensationskreises ermittelt.
Bringt man in Verwendung dieses Kunst-
firiffes im Abstände
R
0,5
=^ 2R von der ersten
Stromspule unseres Gehänges eine zweite parallele
an, mit entgegengesetztem Strome, so ist der
Apparat praktisch völlig störungsfrei. Der Ein-
wirkung des Kompensationsstromkreises auf die
zweite Magnetometerspule trägt man Rechnung'-),
wenn man statt der oben benutzten Beziehung I
folgende zu Grunde legt: j
I 2 A'
Also
I +
f^^
achtens zu rein akademischen. Wir sind daran,
einen solchen astatischen Apparat zusammen-
zustellen und werden z. Z. darüber berichten.
Göttingen, Physik. Institut, Abteilung für
angewandte Elektrizitätslehre.
(Eiogegangen l. Juli 1904.)
/V = Const /f.
Man kann bei unserer Beobachtungsweise
mit der Entfernung // = A, d. h. dem Radius
R zu ziemlich kleinen Werten heruntergehen,
so dass der Apparat handliche Dimensionen
erhält und /i 30—40 cm nicht übersteigt. In-
folgedessen werden die Zweifel, die Herr Du
Bois') der Störungsfreiheit solcher astatischer
Anordnungen noch entgegensetzt, unseres Er-
1) V. Koblrausch u. L. Holborn, Aun. der Physik 10,
2S7, 1903.
2) Siehe Kuhlrausch und Holborn, 1. c., S. 304.
3) H. K. J. G. Du Bois, Ann. d. Physik U, 609, 1903.
Über das ReHexionsvermÖgen von passivem
Eisen.
Von W. J. Müller und J. Koenigsberger.
Die Untersuchung der Reflexion an aktiven
und passiven Metallen erlaubt zu prüfen, ob die
Passivität durch einen schützenden Überzug von
bestimmter Dicke auf dem Metall verursacht
wird. Nach der Theorie, die der eine von uns ')
aufgestellt hat, ist der passive Umstand durch
Verschiedenheit der Dissoziation von Metall-
ionen und -Elektronen im Metall oder was das-
selbe ist, durch andere Wertigkeit bedingt.
Eine schützende Schicht ist nach dieser Theorie
nicht erforderlich, wenn es auch nicht ausge-
schlossen ist, dass zuweilen sekundär eine
solche entsteht. Für Eisen lassen sich einiger-
massen sichere Schlüsse ziehen, weil die Re-
flexion der Eisenoxyde von einem von uns ge-
messen wurde. Micheli hat zuerst sehr inter-
essante Versuche über die Reflexion an passivem
Eisen angestellt; aber seine Zahlen scheinen
uns schon deshalb nicht einwandsfrei, weil er
mit Salpetersäure passivierte, diese aber stets
eine schwache Auflösung und somit eine Ver-
änderung der Oberfläche bewirkt. Micheli
giebt nicht an, ob er beim Wiederaktivieren
des Eisens die ursprünglichen Werte erhielt.
Ferner hat diese Art der Passivierung zur Folge,
dass man im aktiven Zustand in einer anderen
Flüssigkeit beobachten muss als im passiven
und dies erfordert eine Berücksichtigung des
Brechungsexponenten des äusseren Mediums.
W'ir haben daher die elektrische Passivierung
in verdünnter Natronlauge, welche von einem
von uns eingehend untersucht worden ist, der
Passivierung durch Salpetersäure vorgezogen.
Verdünnte Natronlauge ist der stärkst passi-
vierende Elektrolyt, in dem eine Auflösung von
Eisen nicht stattfindet. Die Passivierung hierin
bleibt, wie aus der Messung der elektromoto-
rischen Gegenkraft folgt, zunächst einen Moment
nach Öffnen des Stromes, klingt dann allmäh-
lich ab und das Eisen wird schliesslich wieder
aktiv. Hierdurch ist die Möglichkeit von Kon-
trollversuchen gegeben. Was die physikalische
Bestimmung des Refle.xionsvermögens anlangt,
so haben wir die direkte Messung der Reflexion
1900.
1) W. J. Müller, Verh. d. Freib. nat. Ges. 1903.
2) Micheli, Arch. soc. phys. nat. Geneve (4), 10, 122,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
bei senkrechter Incidenz der von Micheli an-
gewandten Methode der Bestimmung von Haupt-
einfallswinkel und Hauptazimut vorgezogen. Die
letztere ist zwar theoretisch einer hohen Ge-
nauigkeit fähig, leidet aber praktisch an dem
Übelstand, zu sehr von der Beschaffenheit der
Oberfläche abhängig zu sein. Die Zahlen von
Micheli {qp = 74"42', ip = 27*50') ergeben für
das Reflexionsvermögen 59,5 Proz., während
aus den Zahlen von Drude fiir gewöhnliches
aktives Eisen R = 62,0 Proz. folgt.
Für passives Eisen fand Micheli ^ = 69''2o',
ip = 28''54', woraus R = 57,0 Proz. sich be-
rechnet. Wir haben daher vorgezogen, die Re-
flexion in aktivem und passivem Zustand direkt
nach einer Methode, die der eine') von uns
angegeben hat, zu messen.
Dieselbe erlaubt, wie die Messung der Re-
flexion von Quarzplatten zeigte, vergleichende
Bestimmungen auf 0,2 — 0,3 Proz. genau vor-
zunehmen.
Zwei Eisenstücke wurden auf eine Glasplatte
nebeneinander durch eine dünne Glimmerschicht
getrennt aufgekittet und dann miteinander ab-
geschliffen und nach besonderer Methode sorg-
fältigst poliert. Diese Eisenspiegel wurden dann
auf einer Metallplatte, die durch Schrauben
justierbar war, parallel der Glaswand an der
Vorderfläche eines Troges justiert.
Drähte führten zu beiden Eisenstücken, eine
Elektrode stand ihnen etwas seitlich gegenüber.
Nachdem der Trog auf dem Träger gegenüber
dem Photometer festgestellt war, wurde Natron-
lauge hineingegossen. Das Verhältnis der Re-
flexion war, als beide Spiegel sich im natür-
lichen aktiven Zustand befanden, = 0,986. Genau
derselbe Wert ergab sich, wenn der eine Spiegel
mit einem Strom von etwa Vio« A. passiviert
wurde, während der andere Spiegel im natür-
lichen Zustand blieb. Da die Ablesungen rasch
erfolgen können, wurde während der Strom
durchging vor Entstehen von Gasblasen ge-
messen; doch beträgt die Unsicherheit etwa
0,4 Proz.
Nach Abwischen der Gasblasen mit einer
Federfahne und bei nachheriger Anwendung
eines Stromes von '/-.on« A. wurden genaue Ab-
lesungen vorgenommen, deren Fehler kaum
grösser als 0,2 Proz. ist. Dann blieb der pas-
sivierte Spiegel stromlos im Elektrolyt, wodurch
er wieder in den aktiven Zustand zurückkehrt.
Das Verhältnis der Reflexion beider Spiegel
war ungeändert. Auch andere Versuche wurden
vorgenommen, wobei beide Spiegel passiviert
wurden, dann solche, bei denen der eine Spiegel
.als Kathode bei ganz geringer"'') Stromdichte
i) J. Koenigsberger, diese Zeitschr. 4, 345 und
494, 1903-
2) Das o))tisch(: Verhalten von Eisen als Kathode in
NaOH bei stärkerem Strome, wobei sich wahrscheinlich eine
diente, der andere Eisenspiegel durch stärkerer.
Strom passiviert Mmrde u. s. w.; stets war da.-
Resultat das gleiche, dass nämlich durch
Passivierung das Reflexionsvermögen
von gut poliertem Eisen innerhalb einer
Fehlergrenze von 0,2 Proz. nicht geändert
wird, dass also optisch das Vorhanden-
sein einer Oxydhaut nicht nachweisbar
ist, und diese demnach jedenfalls dünner
als 'j'io ^ sein muss. Dass aber die Passi-
vität überhaupt nicht durch eine dünne Oxyd-
schicht verursacht wird, lässt sich auch durch
diese Versuche nicht endgültig entscheiden.
Würden wir die Berechnung von Micheli
zu Grunde legen, der für eine Differenz von
5 Proz. eine Oxydschicht von 'go ^ Dicke be-
rechnet, so würde aus unseren Versuchen folgen,
dass die Dicke kleiner als '/looo •^ sein mu>;s.
Aber wir sind der Ansicht, dass die Grund-
lagen für solche Berechnungen noch zu unsicher
sind, und dass ferner für die elektromotorische
und chemische Wirksamkeit solch dünner
Schichten durchaus einwandsfreie Messungen
noch nicht vorliegen.
EisenDatriumlegieruDg bildet, beabsichtigen wir noch ein-
gehender zu untersuchen.
(Eingegangen 20. Juni 1904.)
Die Quecksilberlampe als ultraviolette Licht-
quelle.
Von A. Pflüger.
I In verschiedenen Mitteilungen ') habe ich
I berichtet, dass die ultravioletten Linien in den
I Funkenspektren der Metalle genügende Energie
: besitzen , um kräftige Ausschläge eines mit
i einer Thermosäule verbundenen Galvanometer.--
I zu liefern, und dass damit eine sehr bequeme
' Methode zur Ausführung photometrischer Me.-is-
I ungen im Ultraviolett gegeben ist. Nun liegen
die kräftigsten Linien der Metalle unterhalb
der Wellenlänge 260 ^//. Nur Magnesium und
! Eisen haben im Gebiete 260 bis 300 einige
I weitere kräftige Linien. Oberhalb 300 ist die
' Energie sämtlicher Metalle sehr gering, und
I wenn sie auch ausreicht, um photometrische
' Messungen auch hier zu gestatten, so war e^
. doch wünschenswert, eine konstante Lichtquelle
I zu finden; die in diesem Gebiete ergänzend
eintreten könnte.
Eine solche bietet sich dar in der Queck-
silberlampe, und zwar habe ich Messungen an-
gestellt an der sehr praktischen Form, wie sie
durch die Firma W. C. Heraus in Hanau in
j den Handel gebracht wird. Die wesentlichste
Neuerung besteht bei dieser Lampe (ausser der
1) Diese Zeitschrift 4, 614, 861, 1903; 6, 34, '9«^;
I Ann. d. Phys. 18, 890, 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
41S
praktischen Zündungsniethode) darin, dass an
Stelle des Glasrohrs ein Rohr aus geschmol-
zenem Quarz verwandt wird.
Die ultraviolette Strahlung dieser Lampe ist
so kräftig, dass man besondere Vorsichtsmass-
regeln anwenden muss, um schmerzhafte Augen-
entzündungen unter der Einwirkung' der Strahlen
zu vermeiden. Das Spektrum ist nahezu das-
selbe, wie das des Funkens zwischen Queck-
silberelektroden. Da indessen das geschmolzene
Quarz unterhalb etwa 210 (ifi undurchlässig
wird, kann man die starken Linien in dieser
Region nicht beobachten.
Die Ausschläge, die ich mit dieser Lampe
bei 0,3 mm Breite des Kollimatorspaltes erhielt,
sind die folgenden:
WeUen-
IäDgein/i/1 254 265 275 297 313 334 365 405 436 546 578
Galvano-
raeter-
ausschlag 63 <$ 7 3^ 97 'o 9^ 69 114 90 140
Man sieht, wie die Lampe gerade in der-
jenigen Region einige kräftige Linien besitzt,
wo die der Metallftinken schwach sind. Im
Gebiete 250 bis 290 wird sich diese Energie
noch steigern lassen, wenn es gelingt, die durch
die Strahlung verursachte kräftige Bildung von
Ozon zu schwächen, das gerade in diesem Ge-
biet ein Maximum der Absorption ') fiir Licht-
strahlen hat. Es kommt hinzu, dass das Licht
von ganz hervorragender Konstanz ist. Die
Lampe ist daher für die Ausfuhrung photo-
metrischer Messungen im Ultraviolett sehr zu
empfehlen. Sie zeichnet sich vor der Kohlen-
bogenlampe nicht allein durch die grosse Kon-
stanz, sondern auch durch das Fehlen jeglicher
Wärmestrahlung (mit Ausnahme der geringen,
von dem erhitzten Quarz herrührenden, durch
ein Quarz-Wassergefass leicht zu beseitigenden)
aus. Die Versuche werden darum nicht durch
die lästige diffuse Strahlung erschwert.
Die Messung der Gesamtenergie in ihrer
Verteilung auf die Spektralregionen des sicht-
baren und des ultravioletten Lichtes erfolgte
folgende.rmassen :
Die Lampe wurde der Thermosäule in etwa
•' 4 Meter Entfernung direkt gegenüber gestellt.
Die Strahlen passierten zunächst einen mit
Wasser gefüllten Quarztrog, darauf eine 4 cm
dicke Platte „Fernrohrflint ' von Schott-Jena.
Diese absorbiert die Strahlung unterhalb etwa
370 (iii so gut wie vollständig. Der Ausschlag
des Galvanometers betrug 33 Strahlenteile.
Nun wurde das Flintglas durch eine Quarz-
platte ersetzt. Der Ausschlag wuchs auf 67
Strahlenteile. Ziehen wir die beiden Ausschläge
voneinander ab, so bekommen wir:
Sichtbares Spektrum bis ca. 370 {ifi 33 Skt.
Ultraviolettes „ von ca. 370 //,« ab 34 „
1) E. Meyer, Ann. d. Phys. 12, 849, 1903.
Also ist die Energie der ultravioletten Strah-
lung von gleicher Grösse, wie die der sichtbaren.
Eine Hefnerlampe in derselben Entfernung
von der Thermosäule, aber ohne eingeschaltetes
Wassergefäss, und ohne Glas bezw. Quarzplatte,
erzeugte 1 1 8 Skalenteile Ausschlag. Die
Energie der ultravioletten Strahlung der Queck-
silberlampe würde unter denselben Bedingungen
(ca. 20 Proz. Reflexionsverlust an den reflek-
tierenden Flächen des Wassergefässes und der
eingeschobenen Platten hinzuaddiert) etwa 42
Skalenteile erzeugen. Also beträgt die Energie
der ultravioletten Strahlung der untersuchten
Quecksilberlampe in roher Annäherung ca.
36 Proz. der Gesamtenergie der Strahlung
der Hefnerlampe, oder etwa 38mal so viel, als
die Energie im sichtbaren Spektrum der Hefner-
lampe (diese nach Angström') gleich 0,9 Proz.
der Gesamtstrahlung gesetzt).
i) Diese Zeitschrift 8, 257, 1902.
Bonn, Physikalisches Institut der Universität.
Mai 1904.
(Ein^regangen 21. Mai 1904.)
Ober das Woodsche Lichtfilter für ultraviolette
Strahlen.
Von A. Kalähne.
Im 4. Jahrgang dieser Zeitschrift hat Herr
Wood ') ein Lichtfilter für ultraviolette Strahlen
beschrieben, mit dessen Hilfe der Nachweis
dieser Strahlen sich sehr leicht auch einem
grossen Auditorium erbringen lässt. Das Filter
soll nur Strahlen von der Wellenlänge 340 bis
330 itß durchlassen, die einen Krystall von
Urannitrat zu heller grüner Fluoreszenz erregen,
während ein Schirm aus weissem Papier hinter
dem Filter dunkel bleibt. Herr Wood be-
nutzt zu diesem Zweck eine Kombination von
dichtem Kobaitglas mit einer Lösung von
/-Nitrosodimethylanilin in Glyzerin, oder
statt der Lösung einen mit diesem Stoff ge-
färbten Gelatinefilm auf Glas, am besten direkt
auf dem Kobaltglas. Da das blaue Kobaltglas
auch Rot ziemlich stark durchlässt, so muss
noch ein rotabsorbierendes Mittel eingeschaltet
werden. Als solches wird eine sehr dünne
Scheibe von Chances Signalgrünglas benutzt.
Das Nitrosodimethylanilin absorbiert nach
Wood stark von 500 bis 270 (/(J, von 340 ///^
an ist es wieder sehr durchlässig, sogar bis zur
letzten Kadmiumlinie bei 20041(1. Wegen der
Absorption in den Glasscheiben und den Kon-
densorlinsen, wenn dieselben aus Glas sind,
fällt das Gebiet jenseits 330 ti(t fast ganz weg,
i) R. W. Wood, diese Zeitschrift 4, 337, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
so dass wesentlich nur Strahlen zwischen 340
und 330 im zur Wirkung kommen.
Bei Benutzung der Kombination Kobaltglas-
gefärbter Gelatinefilm fand ich jedoch, dass
ausser dem Rot auch eine sehr erhebliche
Menge grünen Lichtes durchgelassen wurde,
so dass der weisse Papierschirm nach Ent-
fernung des Rot ebenfalls grün erschien und
nicht sehr stark gegen das grünleuchtende
Urannitrat abstach. Vergrösserung der Schicht-
dicke des Films half nichts, dadurch wurden
nur die ultravioletten Strahlen geschwächt und
die Helligkeit der Fluoreszenz sehr verringert.
Es zeigte sich bei spektroskopischer Unter-
suchung, dass die benutzte Kombination zwischen
den Fraunhoferschen Linien E und F, etwa
von 527 bis 500 (1^1, nur mangelhaft absorbierte,
weil die Gebiete starker Absorption des Films
und des blauen Glases nicht genau aneinander
grenzten. Herr Wood erwähnt hiervon nichts;
möglicherweise hat er eine andere Sorte Kobalt-
glas gehabt, deren Absorption weiter nach Blau
hinreicht. Ich versuchte statt des Kobaltglases
ein 5 mm dickes Blauviolettglas von Schott
u. Gen. in Jena. ') Dadurch wurde aber nur
der rote Streifen im Spektrum sehr geschwächt,
der viel störendere grüne blieb, wenn auch
weniger stark. Um ihn zu beseitigen, musste
ein drittes Filter hinzugenommen werden, das
starke Absorption zwischen E und F mit ge-
nügender Durchlässigkeit im Ultraviolett ver-
einigt. Nach verschiedenen Versuchen habe ich
hierfür Fluoreszeinnatrium geeignet gefunden,
das bekannte als Uranin im Handel befindliche
Natriumsalz des Fluoreszeins, dessen Benutzung
auch Herr Wood erwähnt. Ich habe es ebenso
wie das Nitrosodimethylanilin in einen Gelatine-
film eingebettet und zwar in solcher Konzentration,
dass es verhältnismässig schw^ach fluoresziert.
Der Film hat dabei eine dunkelorange Farbe.
Wegen des bei Belichtung von ihm ausgesandten
Fluoreszenzlichtes, das von Grün bis Rot reicht,
schaltet man diesen Film am besten zwischen
den Nitrosodimethylanilinfilm und das Blau-
violettglas, das — von der Lichtquelle aus ge-
rechnet — zuletzt kommt.
Durch diese Kombination hindurch gesehen,
erscheint die strahlende Mittagssonne als schwach
leuchtende rote Scheibe, während sie ohne das
Fluoreszeinnatrium grün aussieht. Dasselbe gilt
von dem Lichte der elektrischen Bogenlampe.
Da der kleine Rest von rotem Lichte wenig
stört, so habe ich ihn nicht durch grünes Glas
entfernt, was doch nur unter Schwächung der
ultravioletten Strahlen geschehen könnte.
Um die absorbierende Kraft des Filter-
systems voll auszunutzen, muss man dasselbe
an einer Stelle in den Strahlengang einschalten,
i) Vgl. R. /tsigmondy , Zeitschrift f. Instr. 21, 97, 1901.
WO der Querschnitt des Lichtbündels möglichst
gross ist. Bei intensivem Licht ist es jedenfalls
geraten, die Filterplatten nicht kleiner als etwa
9 bis 10 cm im Durchmesser zu nehmen , schon
deshalb, weil das blaue Glas sonst an den vom
Lichte getroffenen Stellen zu heiss wird und
in Gefahr kommt, zu springen.
Die von Herrn Wood beschriebene Er-
.scheinung des Aufleuchtens von Urannitrat im
Brennpunkt der ultravioletten Strahlen lässt sich
mit diesem Filter sehr gut zeigen. Bequemer
ist jedoch an Stelle dieses Salzes ein Bar\-uni-
platincyanürschirm, mit dem man auch den
Verlauf des ultravioletten StrahlenbündeLs sehr
schön zeigen kann, was mit dem kleinen Krystall
nicht möglich ist. Die Helligkeit ist bei guten
Schirmen nur wenig geringer, doch sind nicht
' alle Präparate gleich geeignet, ganz entsprechend
' ihrer verschiedenen Helligkeit in Röntgenstrahlen.
, Sehr schön ist auch die hellblaue Fluoreszenz
I einer wässerigen Lösung von saurem Chinin-
i Sulfat, die man durch Zusatz von etwas Schwefel-
I säure zur Lösung des käuflichen Sulfates erhält.
I Noch prachtvoller aber wird die Erscheinung bei
, gewöhnlichem Petroleum, das tiefblau fluores-
j ziert, besonders wenn man es als breites Flü.ssig-
i keitsband durch das Strahlenbündel herabfliessen
. lässt.
Zusammen mit dem von Herrn Giesel ';
! angegebenen Demonstrationsversuch für ultra-
rote Strahlen, bei dem auch das Blauviolettglas
gute Dienste leistet, bildet dieser Wo od sehe
Versuch ein vorzügliches Mittel zum Nachwei'
der unsichtbaren Teile des Spektrums.
I) F. (liesel, diese Zeitschrift 4, 862, 1903.
Heidelberg, Physikalisches Institut der
Universität, 20. April 1904.
(EiogeKaogen 22. Ai>ril 1904.)
Über einen Kreiselversuch zur Messung der
Umdrehungsgeschwindigkeit der Erde.'l
Von A. Föppl.
Unter der Drehung der Erde ist hier die
Drehung zu verstehen, die sie gegen •änen
Raum ausfuhrt, für den das Trägheitsgetti
erfüllt ist und zwar unter der ausdrückliclri»
Voraussetzung, dass diese Drehung aus dr
Beobachtung von Bewegungsvorgängen nacl-
gewiesen ist, die sich in der Nähe der Erd
Oberfläche selbst abspielen. An sich wäre e>
nämlich keineswegs ausgeschlossen, dass die
irdischen Bewegungserscheinungen durch die
Erdrotation selbst beeinflusst würden, derart,
dass für sie die Drehung der Erde mit der
i) Aus den Sitzungsberichten der k. bayr. Ak»d. el.
Wiss., math. physik. Klasse, XXXIV, 1904, S. $.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
417
tjegen den Fixsternhimmel nicht zusammen-
fiele. Ob dies zutrifft oder nicht, kann nur
der Versuch entscheiden. Nun haben zwar
.schon die bisher in dieser Absicht angestellten
Versuche das Bestehen einer solchen Ab-
weichung unwahrscheinlich gemacht. Nament-
lich der Foucaultsche Pendelversuch, der von
allen dahin gehörigen Versuchsanordnungen
bisher die genauesten Ergebnisse geliefert hat,
deutet darauf hin, dass auch für die irdischen
Bewegungsvorgänge das Trägheitsgesetz für
einen Raum erfüllt ist, der gegen den Fixstern-
himmel keine Drehung ausfuhrt.
Zunächst ist aber der Foucaultsche Pen-
ilelversuch mit solchen Fehlerquellen behaftet,
dass die Genauigkeit selbst bei vorsichtigster
.Ausführung noch manches zu wünschen übrig
lässt. Und dann wäre es auch immerhin mög-
lich, dass ein etwaiger besonderer Einfluss der
Erdrotation, den man bei diesen Versuchen
entdecken möchte, bei den hin und her
schwingenden Bewegungen eines Pendels heraus-
fiele, während er sich bei der stets in gleichem
Sinne erfolgenden Drehung eines Kreisels be-
merklich machen könnte. Selbst wenn die
Genauigkeit des Foucaultschen Pendel Versuchs
nichts zu wünschen übrig Hesse, wäre daher
eine Ergänzung durch Kreiselversuche noch
keineswegs entbehrlich gemacht.
Freilich sind solche Kreiselversuche schon
von Foucault selbst und später oft wieder
vorgenommen worden. Man findet eine Auf-
zählung der dahin gehörigen Literatur in dem
Handbuche der Physik von Winkelmann,
Band I, Breslau 1891, S. 187. Eine sehr lesens-
werte Besprechung der bisher vorliegenden Ver-
buche dieser Art mit einer Kritik der dabei
erreichten Genauigkeit enthält der letzte Ab-
schnitt des vor kurzem erschienenen dritten
Heftes von dem bekannten Buche von Klein
und Sommerfeld ,,Über die Theorie des Krei-
sels"', Leipzig 1903. Die Genauigkeit lässt
danach viel zu wünschen übrig und reicht
längst nicht an die des Foucaultschen Pen-
delversuchs hin.
E.S war daher kein überflüssiges Unter-
nehmen, mit erheblich verbesserten Hilfsmitteln
einen neuen Kreiselversuch zur Ermittelung der
l'mdrehungsgeschwindigkeit der Erde in dem
vorher erörterten Sinne anzustellen. Man wird
auch sehen, dass es mir gelungen ist, diesen
Versuch mit einer Genauigkeit durchzuführen,
äie selbst die des Foucaultschen Pendelver-
wchs erheblich übertrifft.
Meine anfängliche Hoffnung, hierbei auf ein
iittues Resultat zu kommen, nämlich einen deut-
lichen Unterschied zwischen der aus genauen
Messungen an irdischen Bewegungsvorgängen
' zu erschlie-ssenden Umdrehungsgeschwindigkeit
<^er Erde und jener gegenüber dem Fixstern-
himmel nachweisen zu können, hat sich dabei
freilich nicht erfüllt. Immerhin ist aber die
Feststellung nicht ohne Werty dass ein solcher
Unterschied, falls er etwa doch noch bestehen
sollte, nur einen geringen Bruchteil des Be-
trages jeder der beiden Grössen ausmachen kann.
Veranlasst wurde ich zu meinen Versuchen,
wie ich zu erwähnen hier nicht unterlassen will,
durch die Beschäftigung mit der Theorie der
von Herrn O. Schlick in Hamburg zur Mil-
derung der Rollbewegungen von Seeschiffen
erdachten Kreiselvorrichtung. ') Meine Versuchs-
anordnung ist mit dem Schlickschen Schiffs-
kreisel ziemlich eng verwandt, näher freilich
■noch mit einer schon von Foucault verwen-
deten Einrichtung, von der sie sich nur durch
die bessere Ausgestaltung der Einzelheiten
unterscheidet.
Der von mir benützte Kreisel besteht aus
zwei aus Flusseisen zusammengenieteten Schwung-
rädern von 50 cm äusserem Durchmesser und
je etwa 30 kg Gewicht. Die Schwungräder
sitzen auf den beiden Enden der Welle eines
kleinen Elektromotors, den man mit Winkel-
geschwindigkeiten bis zu etwa 2400 Umdreh-
ungen in der Minute umlaufen zu lassen ver-
mag. Der Elektromotor ist an drei Stahl-
drähten aufgehängt, die an der Decke des Ver-
suchsraums befestigt werden. Der ganze Kreisel
ist daher zunächst mit drei Freiheitsgraden
aufgehängt, von denen aber jene beiden, die
sich auf Versfchiebungen in der horizontalen
Ebene beziehen, nicht in Betracht kämmen, da
das Kreiselgestell, d. h. der Elektromotor,
während des Versuchs keine horizontalen Ver-
schiebungen erfährt. Es bleibt daher nur die
Drehung um eine lotrechte Achse übrig, wobei
das in die Gleichgewichtslage zurückdrehende
Moment der trifilaren Aufhängung zu über-
winden ist.
Umstehende Abbildung zeigt diese Vor-
richtung nach einer photographischen Aufnahme.
Man sieht zu beiden Seiten die Schwungräder,
in der Mitte den Elektromotor und die nach
oben gehenden drei Aufhängedrähte, ausserdem
die von der Decke lose herabhängenden Stroni-
zuführungsdrähte (je zwei für die Magnetwick-
lung und für den Anker). Nach unten hin sind
mit dem Elektromotor zwei sich kreuzende
Blechtafeln verbunden, die in das darunter
stehende mit Öl gefüllte Gefäss eintauchen.
Diese Einrichtung dient wie die ihr ähnliche
beim Mascartschen Quadranten -Elektrometer
zur Dämpfung der Schwingungen. Oben sind
mit dem Elektromotor zwei Zeiger verbunden,
die auf Gradeinteilungen einspielen. Diese
Gradteilungen sind auf horizontalen, von Sta-
tiven getragenen Brett chen angebracht, von
0 Vergl. das Referat in dieser Zeitschrift 5, 27, 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
denen sich das nach vorne zu liegende in der
Abbildung dem Blicke sofort aufdrängt.
Zur bequemen Bedienung des Elektromotors,
den man nach den beiden entgegengesetzten
Richtungen mit innerhalb gewisser Grenzen be-
Kig. I.
liebigen Umdrehung.sgeschwindigkeiten längere
Zeit hindurch konstant umlaufen lassen kann,
ist eine mit den erforderlichen Messinstrumen-
ten, Widerständen u. dgl. versehene Schalttafel
an der Wand des Laboratoriums angebracht.
Diese wurde nach den Angaben meines Kol-
legen, Herrn Ossanna, Professor der Elektro-
technik an unserer technischen Hochschule, . in
einer ihrem Zwecke sehr gut entsprechenden
Einrichtung hergestellt. Es sei mir gestattet,
Herrn Professor Ossanna für seine wertvolle
Unterstützung auch an dieser Stelle meinen
Dank auszusprechen.
Um festzustellen, mit welcher Geschwindig-
keit der Kreisel in einem bestimmten Augen-
blicke umläuft, braucht man an der Schalttafel
die Schaltung nur so zu ändern, dass die zum
Anker führenden Drähte von der äusseren Lei-
tung gelöst und durch Zwischenschaltung des
Voltmeters kurz geschlossen werden. Der
Elektromotor läuft dann für die kurze Zeit der
Messung als Dynamomaschine und aus der An-
gabe des Voltmeters lässt sich, da die Magnet-
erregung konstant erhalten wird, die Umlaufs-
geschwindigkeit des Ankers erkennen. Eine
besondere Versuchsreihe diente zur Eichun»
dieser Messvorrichtung, indem die Angaben
eines Tourenzählers unmittelbar mit den Volt-
meterausschlägen verglichen wurden. Danach
wurde eine Eichungstabelle aufgestellt, aus der
man später die Winkelgeschwindigkeit, die zu
einer Voltmeterablesung gehört, unmittelbar
entnehmen konnte.
Die Ausführung eines Versuchs spielt sich
nun in folgender Weise ab. Man lässt den
Motor anlaufen, bis er die gewünschte Ge-
schwindigkeit erlangt hat, wozu wegen der Be-
schleunigung der verhältnismässig grossen
Schwungradmassen immerhin ein Zeitraum von
etwa 10 Minuten im Durchschnitt erforderlich
ist. Auf die Ausschläge, die der Zeiger wäh-
rend der Anlaufperiode anzeigt, ist nicht viel
Wert zu legen. Man muss nur darauf achten,
dass der Zeiger nicht schon während der ersten
zehn oder zwanzig Sekunden der Anlaufszeit
einen Ausschlag giebt. Das thut er nämlich aüs
leicht verständlichen Gründen sofort, wenn die
Kreiselachse nicht genau genug horizontal liegt.
Mit der Erddrehung hat dies gar nichts zu tun
und durch Horizontalstellen mit Hilfe der an
der oberen Befestigung der Aufhängedrähte
angebrachten Stellschrauben lässt sich dieser
Ausschlag leicht beseitigen. Im übrigen kommt
diese Fehlerquelle überhaupt nur während der
Anlaufperiode und nicht während des Umiau-
fens mit konstanter Geschwindigkeit, also für
die Zeit der Me.ssung in Betracht. Bei den
älteren Versuchen dieser Art mag sie aber oft
eine sehr entscheidende Rolle gespielt haben.
Nachdem die in Aussicht genommene Ge-
schwindigkeit erreicht ist, hält man sie durch
entsprechende Schaltung für eine viertel oder
halbe Stunde lang konstant. Der Kreisel hat
zu Beginn dieser Zeit von der Anlaufperiodc
her noch eine gewisse Präzessionsgeschwindig-
keit und er führt daher gedämpfte Schwingungen,
die sehr langsam verlaufen (etwa 3 bis 4 Minu-
ten Dauer für einen einfachen Schwingungsweg
im Durchschnitt), um die ihm jetzt zukommende
Gleichgewichtslage herum aus. Um sicher zu
sein, dass keine fremde Störung eingewirkt
hat, liest man von Minute zu Minute den Zei-
gerausschlag auf beiden Seiten ab und trägt
den Mittelwert als Ordinate zu einer die Zeit
darstellenden Abszissenachse auf. Übrigens
unterscheiden sich die Zeigerausschläge auf
beiden Seiten bei einem störungsfreien Versuche
nur innerhalb der Grenzen der Ablesungsfehler
(d. h. bis etwa ' i,, Grad) voneinander. Die
Kurve, die man auf diese Weise erhält, mus>
nun, wenn der Versuch brauchbar sein soll,
die bekannte, nach einem E.xponentialgesetz in
der Amplitude abnehmende Wellenform der
gedämpften Schwingungen zeigen. Aus ihr
lässt sich dann auf beiläufig ']„ Grad genau
die Gleichgewichtslage, um die die Schwingung
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
419
erfolgt, ableiten. Zu warten, bis die Schwingungen '
erloschen .sind, ist daher nicht nötig und auch
nicht empfehlenswert, weil sich bei zu langer
Versuchsdauer durch Erwärmen des Elektro-
motors u. s. f. die Versuchsbedingungen merk- ,
lieh ändern könnten. Auf die Theorie dieser
Schwingungen, die für die ganze Versuchsaus- •
führung von wesentlicher Bedeutung sind,
werde ich übrigens späterhin noch zurück- ;
kommen. ,
Die ersten Versuche, die ich auf solche
Art vornahm, waren sehr ungenau. Die
Schwingungen zeigten einen sehr unregel-
mässigen Verlauf, was auf grosse Störungen '
hinwies und die Ausschläge waren im Mittel
beträchtlich kleiner als sie nach der Voraus-
setzung erwartet werden mussten, dass die Erd-
drehung auch fiir irdische Bewegungsvorgänge \
mit der Drehung gegen den Fixsternhimmel ,
übereinstimme. Es schien mir daher anfäng- :
lieh, als wenn ich einer ganz neuen Thatsache '
auf der Spur wäre. Um diese Frage ent- '
scheiden zu können, mus.ste man vor allem
die Störungen beseitigen. Es zeigte sich bald,
dass sie von dem durch die schnell umlaufen-
den Schwungräder erzeugten Wind herrührten,
denn ein in der Nähe aufgestellter grösserer
Körper beeinflusste den Schwingungsvorgang
und den Ausschlag erheblich. Dagegen Hess
sich leicht Abhilfe schaffen, indem man die
rotierenden Teile einkapselte. Ich Hess daher
zwei Trommeln aus Blech herstellen, die die
Schwungräder mit etwa i cm Spielraum um-
schlossen und deren Hohlräume durch kurze
Anschlussstutzen, die am Elektromotorgehäuse
abgedichtet wurden, mit dem Lufträume, in
dem der Anker läuft, in Verbindung standen.
Alle Fugen lyurden sorgfältig mit Modellier-
wachs abgedichtet, so dass der ganze innere
Luftraum nach aussen hin luftdicht abge-
schlossen war. Von da ab führte der Kreisel,
wenn sonst keine Störungen einwirkten, regel-
mässig verlaufende Präzessionsschwingungen
aus und es zeigte sich, dass die früher gehegte
Vermutung von einer deutlich ausgesprochenen
Abweichung zwischen der aus irdischen Be-
wegungsvorgängen erschlossenen und der astro-
nomischen Erddrehung unbegründet war.
Nicht geringe Schwierigkeiten machten an-
fänglich eine Reihe von elastischen Schwing-
ungen verschiedener Art, die durch die Bei-
gabe der Blechkapseln, die übrigens unter sich
und mit dem Elektromotorgehäuse gut abge-
steift wurden, noch vermehrt wurden. Die
Aufhängedrähte können Saitenschwingungen,
die Blechkapseln Membranschwingungen aus-
führen u. s. f. und sobald eine dieser Schwing-
ungen mit der Umlaufzahl des Motors in Re-
sonanz kommt, tritt sie in grosser Stärke her-
vor und verhindert genaue Beobachtungen.
So lassen die Blechkapseln ein sehr kräftiges
trommelndes Geräusch hören, sobald der Mo-
tor' entweder mit ungefähr 1200 oder auch
ungefähr 1500 Umdrehungen in der Minute
läuft. Sowie man aber ein wenig über eine
dieser kritischen Tourenzahlen hinaus ist, hören
diese Schwingungen plötzlich auf oder sie wer-
den wenigstens so unmerklich, dass sie keine
Störung mehr verursachen.' Aus diesen Grün-
den ist auch die niedrigste Winkelgeschwin-
digkeit, für die noch zuverlässige Beobach-
tungen gemacht werden konnten, bei etwas
über 1 500 Umläufen in der Minute gelegen.
Bei manchen Versuchen, namentlich bei
den höheren Geschwindigkeiten über 2200
hinaus, traten langsam schwingende Verschie-
bungen der Ankerwelle des Elektromotors in
ihrer Längsrichtung auf, so dass sie sich in
den Lagern hin und her schob. Die Anker-
welle hatte nämlich keinen Anschlag, der
solche Verschiebungen verhindern konnte. Bei
Umlaufzahlen, die nicht erheblich über 2200
hinausgingen, konnte man aber gute Versuchs-
reihen erhalten, bei denen diese Schwingungen
nicht auftraten. Ich sah daher davon ab, den
Elektromotor umbauen, d. h. ihn mit einer Ein-
richtung versehen zu lassen, durch die diese
Schwingungen abgedämpft werden konnten,
da dies ziemlich erhebliche Kosten verursacht
haben würde. Wenn diese Schwingungen ein-
mal auftraten, beruhigten sie sich nicht von
selbst wieder, sondern der ganze Versuch
wurde unbrauchbar.
Zur besseren Abdämpfung der verschie-
denen unerwünschten Schwingungen Hess ich
übrigens vor der Vornahme der endgültigen
Versuche ausser dem aus der photograpliischen
Abbildung zu ersehenden Öltopfe noch zwei
weitere Ölgefässe unter den Zeigerarmen auf-
stellen, in die von jedem Zeigerarme ein fest
damit verbundener Flügel herabging und ein-
tauchte. Die Sicherheit der Nullstellung wurde
dadurch nicht beeinträchtigt; nach Beendigung
des Versuchs gingen die Zeiger, wenn die
Schwungräder wieder still standen, so genau
in die anfängliche Nullstellung zurück, als es
die Genauigkeit der Ablesung zu erkennen ge-
stattete. Ein Versuch, bei dem dies nicht zu-
getroffen wäre, hätte natürlich verworfen wer-
den müssen.
Die Theorie des Versuchs gestaltet sich,
wenn man zunächst von den nachher noch be-
sonders zu besprechenden Präzessionsschwing-
ungen absieht, sehr einfach. Das Trägheits-
moment der rotierenden Massen sei mit S, die
konstante Winkelgeschwindigkeit, mit der sie
während des Versuchs umlaufen, mit «' und
die Winkelgeschwindigkeit der Erddrehung,
unter der Voraussetzung, dass sie mit der
astronomischen übereinstimme, mit u bezeich-
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420
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
net. Ferner sei (f> die geographische Breite
des Beobachtungsortes, V der Winkel, den
die Gleichgewichtslage des rotierenden Krei-
sels mit der Ost-West-Richtung bildet und Ai
das Moment des von der Aufhängevorrichtung
auf das Kreiselgestell in dieser Gleichgewichts-
lage in der horizontalen Ebene übertragenen
Kräftepaares. Nach dem Flächensatze muss ,
Af gleich der lotrechten Komponente der
Änderungsgeschwindigkeit des Kreiseldralls in- \
folge der Erddrehung sein. Dabei verstehe I
ich unter dem „Dralle" jenen Vektor, den man '
sonst auch das statische Moment der Be-
wegungsgrösse oder nach Klein und Sommer- ,
feld den Impuls des Kreisels nennt.
Die Änderungsgeschwindigkeit des Kreisel- 1
dralls ist gleich dem äusseren Produkte aus j
dem Drall selbst und der als Vektor aufge-
fassten Winkelgeschwindigkeit der Erddrehung.
Von diesem Produkte ist die lotrechte Kom-
ponente zu nehmen und gleich M zu setzen.
Das liefert nach einfacher Ausrechnung die
Gleichung
M^^ S %(• u cos (p cos •/".
Wegen der regelmässigen Gestalt der
Schwungräder konnte das Trägheitsmoment ö I
durch Rechnung gefunden werden und zwar ■
genauer, als es durch einen Schwingungsver-
such in bekannter Weise hätte ermittelt wer- j
den können. Der Beitrag des Ankers zu ß \
ist nämlich gegenüber dem Anteile der Schwung- '
räder so geringfügig, dass er ohne merklichen 1
Fehler selbst ganz hätte vernachlässigt werden J
können; er wurde indessen schätzungsweise .
berücksichtigt. Man erhielt im technischen .
Masssystem, in dem das kg als Kraftein- I
heit gilt,
ß = 26,7 cmkg sec''.
Die geographische Breite des Beobachtungs-
ortes wurde <ip=^48''8' 20", die Beschleunigung
der Fallbewegung
o ^"^ i
gesetzt.
Das Moment M ist dem Verdrehungswinkel |
der Aufhängevorrichtung gegenüber der Null- ,
läge bei stillstehendem Kreisel ziemlich genau •
proportional und kann daher in der Form '
M=cx angeschrieben werden, wenn mit x
jener Verdrehungswinkel und mit c ein Pro- |
portionalitätsfaktor bezeichnet wird. Den Fak- '
tor c hätte man aus den Daten der trifilaren ,
Aufhängung unter Berücksichtigung der sich
dabei geltend machenden Torsionselastizität
der Aufhängedrähte berechnen können, was
zur Probe auch einmal geschehen ist. Zuver-
lässiger war aber wegen verschiedener Neben- ,
umstände, namentlich wegen des an sich zwar \
^geringfügigen Einflusses der lose herabhängen-
den Stromzufiihrungsdrähte die Ermittelung
des Zusammenhanges zwischen AI und x durch
einen unmittelbaren Versuch, der durch eine
einfache Einrichtung leicht mit vollständig au>-
reichender Genauigkeit vorgenommen werden
konnte. Die Proportionalität zwischen M und /
hat sich dabei hinlänglich genau bestätigt und
im Mittel aus allen Versuchen ergab sich
M ■- 0,03696 cmkg für X"^ i *"
oder wenn man x '" Bogenmass ausdrückt,
c = 2,12 cmkg.
Diese Zahlen beziehen sich auf den Fall
des mit den Blechkapseln und allem sonstigen
Zubehör für die endgültigen Versuche versehenen
Kreisels.
Die Beobachtungen der Kreiselablenkuni;
durch die Erddrehung erstreckten sich nur auf
die beiden Fälle, da.ss die Nulllage des ruhen-
den Kreisels, entweder in den Meridian fiel
oder senkrecht dazu stand, also in die Ost-
West-Richtung zeigte. Im ersten Falle dürfte
nach der Annahme, dass die astronomische
Erddrehung auch für die irdischen Bewegungs-
vorgänge massgebend sei, keine Ablenkung
der Kreiselachse infolge der Rotation entstehen.
Dies hat sich auch, wie man nachher sehen
wird, hinreichend bestätigt. Ohne die Da-
zwischenkunft des richtenden Kräftepaares der
Aufhängung müsste zwar, je nachdem man den
Kreisel im einen oder im entgegengesetzten
Sinne rotieren lässt, die Nulllage eine stabile
oder eine labile Gleichgewichtslage ^ein. Das
richtende Moment M der Aufhängung reichte
aber für alle Winkelgeschwindigkeiten, die zur
Verfügung standen, weitaus hin, um auch im
letzten Falle die Gleichgewichtslage zu einer
stabilen zu machen. Der Kreisel verhält sich
in dieser Hinsicht genau wie eine Magnetnadel,
die an einem Drahte von genügender Torsions-
steifigkeit aufgehängt, auch dann im stabilen
Gleichgewichte steht, wenn der Nordpol im
magnetischen Meridiane nach Süden zeigt. Ni<r
die Schwingungsdauer um die Gleichgewichts-
lage wird etwas grösser als bei der umge-
kehrten Lage. Das hat sich auch bei den Prä
Zessionsschwingungen des Kreisels, wie man
noch sehen wird, unter den gleichen Umstän-
den gezeigt; ich kann dieses Ergebnis aber
nicht als ganz zuverlässig hinstellen, weil die
Schwingungen auch sonst, wo sich ein bestimm-
ter Grund dafür nicht nachweisen Hess, Un-
regelmässigkeiten von nahezu ähnlicher Grössen-
ordnung aufweisen. Da es sich hierbei um
kleine Störungen handelte, die für den Haupt-
zweck der Untersuchung nur von geringer
Wichtigkeit sind, habe ich es nicht für nötis;
gehalten, ihnen durch eine Häufung der Ver-
-suche weiter nachzugehen; sonst wäre es vor-
aussichtlich möglich gewesen, auch in diesem
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Physikalische Zeitschrift, 5. Jahrgang, No. 14.
421
untergeordneten Punkte eine befriedigendere
Übereinstimmung zwischen Theorie und Be-
obachtung herzustellen.
Bei der anderen Versuchsanordnung, wenn
nämlich die Kreiselachse in der Nulllage senk-
recht zum Meridian steht, fällt der Verdrehungs-
winkel x> dem das Moment M proportional
ist, mit dem früher eingeführten Winkel »/' zu-
sammen und die Gleichung, um deren Prüfung
es sich handelt, kann in der Form
c 'p --"^ fi ZV 11 cos 9) cos V
geschrieben werden. Für u wäre dabei wohl
eigentlich die Winkelgeschwindigkeit der Erde,
die einer Umdrehung in einem Sterntage ent-
spricht, einzusetzen; die Genauigkeit der Ver-
suche reichte aber nicht aus, um zwischen
dieser Winkelgeschwindigkeit und der anderen,
die einer Umdrehung in einem mittleren Sonnen-
tage entspricht, zu entscheiden. Daher wurde
zunächst die letztere zu Grunde gelegt.
Alle Grössen, die in der vorausgehenden
Gleichung vorkommen, sind hiernach teils vor-
her bekannt, teils den Ablesungen während
eines Versuches zu entnehmen und es handelt
sich nun darum, ob die Gleichung durch diese
Werte befriedigt wird. Zur Durchführung des
Vergleichs wurden die übrigen Grössen in die
Gleichung eingesetzt und dann der „theore-
tische" Wert des Winkels »/' daraus berechnet.
Dieser wurde dem wirklich beobachteten Werte
gegenübergestellt. Da sich herausstellte, dass
sich »/? ber. und tp beob. immer nur wenig von-
einander unterscheiden, durfte übrigens ohne
in Betracht kommenden Fehler auf der rechten
Seite der Gleichung in cos V sofort schon der
beobachtete Wert von ip eingesetzt werden,
so dass es nicht nötig war, die transzendente
Gleichung für tp als solche aufzulösen.
Ich lasse jetzt die Beobachtungsergebnisse
folgen und erwähne dabei, dass ich bei der
Vornahme der Versuche und der Ausführung
der dazu gehörigen Zahlenrechnungen durch
die geschickte und gewissenhafte Mitarbeit
meines Assistenten, des Herrn Diplom-Ingenieur
R. Düll, sehr wirksam unterstützt wurde. Es
i.st mir eine angenehme Pflicht, ihm dafür meine
Anerkennung und meinen Dank auszusprechen.
A. Nulllage der Kreiselachse im
Meridian.
Hierbei wurde absichtlich vor Beginn der
Ablesungen durch einen Anstoss eine Schwing-
ung angeregt, da ein Ausschlag von selbst
nicht zustande kam. Dann wurde von Minute
zu Minute die Zeigerstellung aufgeschrieben,
wobei an den Umkehrpunkten auch noch
Zwischenablesungen der grössten Ausschläge
gemacht wurden. Die Zahlen geben die auf-
einanderfolgenden Ablesungen; die in Klammern
! stehenden Zahlen beziehen sich auf die Zwischen-
ablesungen unter Voransetzung der Zahl der
Sekunden, die seit der vorhergehenden Ab-
lesung verstrichen waren. Zwischen je zwei
nicht in Klammern stehenden aufeinanderfol-
genden Zahlen liegt daher ein Zeitraum von
einer Minute. Der Sinn, in dem der Motor
bei dem Versuche umlief, ist durch Angabe
der Richtung des Drehungsvektors gekenn-
zeichnet und zwar so, dass z. B. ein „Drehungs-
vektor nach Süden" bedeutet, dass sich die
Schwungräder, von Süden her gesehen, im Uhr-
zeigersinne drehten. Der Ausschlag ist mit
einem -+- - Zeichen versehen, wenn die Drehung
der Kreiselachse von oben gesehen im Uhr-
zeigersinne erfolgte; im entgegengesetzten Falle
mit einem — -Zeichen.
1. Versuch. Drehungsvektor nach Süden,
Umlaufzahl 1915 in der Minute.
Ablesungen: — 4,2; — 1,4; + 2,;; -|- 4,1;
+ »,4; — 1,95; — 3.6; — 1,85; + 1,6; + 3,5;
+ 2.35; —0.5; — 2,8; (4- 30": — 3,0);— 2,45;
+ 0,15; + 2,55; (+30": + 2,9); +2,7; -fO,4;
— I.;; (+4S": — 2,4); —2,3; —0,7; -f- 1,6;
+ 2,4; + 1,15; —0,9; — 2,0; — 1,1; +0,8;
+ 2,0; (+ 15": 2,05).
Hierauf wurde, nach einer Beobachtungs-
dauer von 28' 15" der Versuch abgebrochen.
Die Gleichgewichtslage berechnet sich nach
diesen Zahlen zu +0,1 ", d, h. ihre Abweichung
von der Nulllage übersteigt nicht die Fehler-
grenze der Ablesungen. Dauer einer vollen
Schwingung im Mittel 6' 17".
2. Versuch. Drehungsvektor nach Norden.
Umlaufzahl 1830 in der Minute.
Ablesungen: —3,0; —2,45; —0,8; + 1,15;
+ 2,15; +1,6; —0,2; —1,95; {+45": — 2,5);
— 2,4; —1,6; 0,0; -{-1,3; (+30":+ 1,8);
+ «.7; +0,9; —0,8; -1,9; (+30": — 2,05);
— 1,9; —1,05; -f 0,2; +1,2; (+30":+ 1,3);
+ 1,2; + 0,3; — 0,9; — 1,8; — i,S; — 0,75;
+ 0,3; + 0,95; ( 30": + 1,05).
Nach 27' 30" wird der Versuch abge-
brochen; die Gleichgewichtslage, um die die
Schwingungen erfolgten, berechnet sich zu
— 0,28", eine Abweichung von der Nulllage,
die zwar nicht mehr durch blosse Ablesungs-
fehler, aber doch noch durch andeiweitige Ver-
suchsfehler erklärt werden kann. Schwingungs-
dauer 7' 51".
B. Nulllage der Kreiselachse senkrecht
zum Meridian.
Die Bezeichnungen sind die gleichen wie im
vorigen Falle.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
3. Versuch. Drehungsvektor nach Westen.
Umlaufzahl 1520 in der Minute.
Ablesungen: — il,i; —8,0; —2,5; —0,9;
— 3.8; —7,T^ —9.55; --7.9; —4.15;— 2,65;
— 4,2; —6,8;— 8,25; (+15 : — 8.3);— 7.15;
— 4.3; —3.1; —4.35; —6,35; — 7.3S;
— 6,7; — 5,1; — 4.3; — 4.8; - 6,05; — 7.0;
(+ IS": — 7.0s); —6,7; —5,85;— 4,9; -4,7;
— 4.8; —5.4; —6,2; (+4S": — 6,3)-
Abgebrochen nach 30' 45" Beobachtungs-
dauer. Die Gleichgewichtslage der Schwingung
zeigt eine Abweichung von — 5,65 * von der
Nulllage. Schwingungsdauer 6' 9".
4.Versuch. Drehungsvektor nach Westen.
Umlaufzahl 1530 in der Minute.
Ablesungen: +0,6; — 2,0; —7,3; —10,9;
(+15": — ii.o); —9.5;— 4,5; —«.4; (+ 15':
— 1.35);— 2.95;— 6.5;— 9.2; (i- 15': — 9.45);
— 8,4; —5.0; —2,65; (+15": — 2,6); —3,5;
— 6,0; —8,0s; (+30": --8,2); —7,8; —5.3;
— 3.75; (+30": — 3.7); —4,2; —6.0; —7,3;
(+30": — 7.5); —7.2; —5.5; —4.0; (+30 :
— 3.9)-
Abgebrochen nach 24'. 30". Abweichung
der Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich
— 5,71". Schwingungsdauer 6' 7".
5. Versuch. Drehungsvektor nach Osten.
Umlaufzahl 1540 in der Minute.
Ablesungen: +8,3; + 5.85; + 3,i; (+ 3o"
+2,95); +3.6; +5.7; +7.5; (+»5": +7.6); +6,75
+ 4.7; +3.7; +4,8; +6,2; +6,9; +5,7
+ 4.7; (+30": + 4.6); +4,8; +5.75; +6,45
(+30": + 6,6); +6,2; +5,4; +5.2; +5,55
+ S.85; (+ 45" : + 5,95)-
Abgebrochen nach 21' 45". Abweichung
der Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich
+ 5,58". Schwingungsdauer 5' 26".
6. Versuch. Drehungsvektor nach Osten.
Umlaufzahl 1550 in der Minute.
Ablesungen: —0,5; + 1,8; +7,1; + 10,65
(+ 15": +10,75); +8.6; +3.5; +1,5; +4.0
+ 7.75; +9,55; +7,2; +3,25; (+45": + 2,3)
+ 2,65; +4,9; +7,65; (+45' :+8,25); +8,0
+ 5,3; +3,15; (+i5": + 3,i); +3,95; +6,05
+ 7,5; (+15": + 7.6); +6,7; +4,s; (+45"
+ 3.7); +3.85; +5.0; +6,5; (+45": + 7.05)
+ 6,95; +5.7; +4.8; (+15": + 4,7).
Abgebrochen nach 28' 15". Abweichung
der Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich
+ 5,60". Schwingungsdauer 5' 39".
7. Versuch. Drehungsvektor nach Osten.
Umlaufzahl 1710 in der Minute.
Ablesungen: + 10,8; (+ 45" : + I2,i); + 1 1,7;
+ 6,95; +',8; (+3o": + o,9); +1,6; +5,0;
+ 9,0; ( V 45" •• + 10,45); + 10,35; + 7.5; + 3.5;
I (+45": + 2,4); +2,55; +4,8; +7,85; +9,2;
i +7.55; +4.5; +3,4; +4.85; +7.1; +8,4;
. -Vifi; +5.45; +4.3; +5,0; +6,65; +7,8;
(+ 30" : + 7,9); +7.6; + 5.95 ; + 4,75;
(+ 30" : + 4,7); + 5,0; +6,15; +7,2;
(+ 30" : + 7,4). . „
Abgebrochen nach 31 30 . Abweichung
der Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich
+ 6, 1 2 ". Schwingungsdauer 6' 9' .
S.Versuch. Drehungsvektor nach Westen.
Umlaufzahl 1800 in der Minute.
Ablesungen: —15,0; —12,4; —5,5;
-0,2; (+30": +0,3); —0,4; —4,7; —9,8;
— 12,3; (+15": — 12,4); — 10,8; —6,1;— 2,2;
(+30": — 1,7); —2,15; —5,0; —8,7; — 10,55;
(+15": — 10,6); —9,6; —6,5; — 3,8;(+45"••
— 3,25); — 3.5; —5,2; —7,8; —9,4; (+30":
— 9,5); —9,1; —7,15; —5,0; —4,2; —5.2;
— 7,0; —8,4; (+45": — 8,7).
Abgebrochen nach 28 45". Abweichung
der Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich
— 6,61". Schwingimgsdauer 7' n".
9. Versuch. Drehungsvektor nach Osten.
Umlaufzahl 1900 in der Minute.
Ablesungen: +7,5; +7,2; +6,95; +6,9;
+ 6,95; + 7.15; + 7.35; (+ 15": + 7,4); +7.3S;
+ 7,25; +7,1; +7,0; +7.05; +7,15; +7.25;
■^7,1; +7,2; +7.1; +7,1-
j Abgebrochen nach 17'. Abweichung der
! Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich
! +7,18*. Schwingungsdauer unsicher; ungefähr
6' 48".
10. Versuch. Drehungsvektor nach
Westen.
Umlaufzahl 2000 in der Minute.
Ablesungen: —9,3; —8,8; —Tfi; —6,4;
— 5,8; —6,15; —7,2; —8,3;— 8,85; -8,55;
— 7,1\ —^.7\ —6,2; —6,4; —7,05; —7,9;
-8,5; (+15": — 8,55); —8,3; —7,8; — 7,i;
— 6,6.
Abgebrochen nach 20'. Abweichung der
I Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich
■ — 7,45". Schwingungsdauer 8' o".
I
I II. Versuch. Drehungsvektor nach Osten.
I Umlaufzahl 2200 in der Minute.
[ Ablesungen: + 13,95; + ii,5; +6,8; H 3,«;
i (+45": + 2,3); +2,55; +4,7; +8,2; + 11,15;
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
423
-45": + 12,15); +12,1; +10,55; +7.4;
-4.4; (+30": + 3,75); +3-85); +5.3; +7.8;
-10,05; +11,05; +10,15; +7.8; +5.15;
r4,65; +575; +7.65; +9.5; +10,35;
-9,9S; +7.9; +5.65; +4,95; +5.8; +7.5;
9.2; + 10,05.
Abgebrochen nach 32'. Abweichung der
Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich
" ~.^3"* Schwingungsdauer 8' o".
12. Versuch. Drehungsvektor nach
Westen.
l'mlaufzahl 2280 in der Minute.
.Ablesungen: —7,0; —7,2; —7,75; —8,55;
-9.'; (+30": — 9.2); —9.15; —8,7;— ».05;
-7,55; —7.4; --h7\ —8,15; —8,5; —8,8;
-8,65; —8.3; -7,95; —7.8; -7,95; —8,15;
-8,4; —8,65; -8,6; —8,5; -8,3; -8,15;
,-45": — 8,1).
Abgebrochen nach 25' 45'. Abweichung
der Gleichgewichtslage von der Nulllage gleich
— 8,23". Schwingungsdauer 8' 35".
Nach diesen Zahlen lässt sich die Wellen-
form der Schwingung auftragen. Dies ist mit
allen 1 2 Versuchen geschehen, um sie darauf hin
zu prüfen, ob sie von merklichen Störungen
frei waren. Ich begnüge mich damit, umstehend
zwei dieser Abbildungen wiederzugeben, die
sich auf die Versuche 2 und 6 beziehen. ') Die
anderen sind ganz ähnlich.
10'
Fig. 2.
F'K- %■
■ ) Die Gleichgewichtslage, um die die Schwingungen
"folgten, igt durch eine gestrichelte, die theoretisch zu er-
»»rtende Gleichgewichtslage durch eine ausgezogene Linie
»"Ktgeben, die im Falle der Fig. 3 mit der .\bs7.issenachse
'osammenfällt.
Eine Zusammenstellung der beobachteten
Ausschläge »p und einen Vergleich mit den in
der früher angegebenen Weise berechneten
Werten von ip liefert die folgende Tabelle:
KichtuDg
Zahl der
1
Dauer
Ver-
such
Nr.
des
Drehungs-
vektors
Umläufe
in der
Minute
■H' ber.
beob.
Unter- .
schied
einer
vollen
Schwing-
nach
ung
I
Süden
1915
0
+ 0,10
+ 0,10
*', ■7;;
2
Norden
1830
0
— 0,28
— 0,28
">>:.
.1
Westen
l$20
-5.S4
-5.6S
— 0,11
^•9.,
4
Westen
1530
-s.ss
-S.7'
— 0,13
^ 7
5
Osten
1540
+ 5.62
+ S.S»
— 0,04
5 «6;;
6
Osten
1550
+ 5.65
+ 5.6°
— 0,05
5, 39.,
7
Osten
I7IO
+ 6,23
+ 6.12
-0,11
6 Q
8
Westen
1800
-6.5s
— 6,61
— 0,06
t'y.
9
Osten
1900
+ 6,92
+ 7.18
+ 0,26
6' 4»'
10
Westen
2000
-7.27
-7.45
-0,18
8 0
II
Osten
22CO
+ 7,99
+ 7.63
— 0,36
8' 0"
12
Westen
2280
-8,27
-8,23
+ 0,04
8' 35"
Der grösste Unterschied zwischen ^ ber.
und V beob. macht daher bei den letzten zehn
Versuchen etwa 4 5 vom Hundert eines der
beiden Werte aus, ist aber im Durchschnitt
viel kleiner. Das Überwiegen der mit dem
negativen Vorzeichen versehenen Unterschiede
scheint auf einen systematischen Fehler von
geringer Grösse hinzudeuten.') Als Gesamt-
ergebnis wird man wohl aussprechen
dürfen, dass der Unterschied zwischen
der aus der Beobachtung irdischer Be-
wegungsvorgänge abgeleiteten Winkel-
geschwindigkeit der Erddrehung und
der astronomischen, falls ein solcher
*•
y^
V
y4i
«•
yT
•»0
y{\
1'
yf\ \
0
X : ; !
600
tooo
1500
3O00
Kig 4.
Unterschied doch noch bestehen sollte,
nicht mehr als etwa 2 vom Hundert aus-
machen kann.
i) Möglich wäre zwar auch die Vermutung, dass hierin
und in den Zahlen fiir die Schwingungsdauem eine An-
deutung für eine geringe Abweichung der Winkelgeschwin-
digkeiten der Erde in dem früher ausführlich erörterten Sinne
erblickt werden könnte. Wahrscheinlicher ist aber jedenfallü
die Erklärung durch Beobachtungsfehler
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424
Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 14.
Auch die Zahlen der vorhergehenden Tabelle
habe ich in einer Zeichnung, Abbildung 4,
auftragen lassen, in der die Abszissen die Um-
laufsgeschwindigkeiten des Kreisels, die Ordi-
nalen die Ablenkungen aus der Nulllage und
zwar mit Unterdrückung des Vorzeichens dar-
stellen. Die Werte von ip beob, sind durch
kleine Kreise angegeben, während die Werte
von V ber. auf der ausgezogenen Linie ent-
halten sind.
Bei einer letzten Versuchsreihe wurden die
Schwungräder abgenommen, so dass nur der
Anker des Elektromotors für sich rotierte. In
keiner der beiden Lagen (Nord-Süd und Ost-
West) ergab sich dabei eine Ablenkung von
messbarer Grösse, obschon wegen der erheb-
lichen Verminderung des von der trifilaren
Aufhängung getragenen Gewichts (von 105,7 ^S
auf 34,7 kg) die Messvorrichtung jetzt viel
empfindlicher geworden war. Es war nötig,
dies festzustellen, um nachzuweisen, dass sich
ein merkbarer Einfluss des magnetischen Feldes
der Erde auf den Elektromotor bei den Haupt-
versuchen nicht geltend zu machen vermochte.
Es bleibt mir noch übrig, die Theorie der
Präzessionsschwingungen aufzustellen, die die
Kreiselachse bei konstanter Umlaufgeschwindig-
keit um ihre Gleichgewichtslage herum aus-
zufuhren vermag. Dabei sehe ich von der
Berücksichtigung einer Reihe unerheblicher
Nebenumstände ab und beschränke mich über-
dies auf die Untersuchung von Schwingungen,
die klein genug sind, um sie als unendlich
klein betrachten zu können.
Bei diesen Schwingungen bewegt sich, wie
es schon die Beobachtung lehrt, die Kreisel-
achse nahezu in einer horizontale Ebene. Auch
die Änderungsgeschwindigkeit des Dralls ist
daher mit demselben Grade der Annäherung
horizontal und zwar in jeder Stellung senkrecht
zur Kreiselachse gerichtet. Nach dem Flächen-
satze muss also während der Schwingung von
den Aufhängedrähten ausser den durch das
Gewicht des Kreisels hervorgerufenen Span-
nungen auch noch ein Kräftepaar von hori-
zontal gerichtetem Momentenvektor auf den
Kreisel übertragen werden, der gleich der be-
sprochenenÄnderungsgeschwindigkeit desDralls
ist. Dieses Kräftepaar ist weit grösser als das
durch die Torsion der trifilaren Aufhängung
bedingte, das früher mit dem Buchstaben -^l/
bezeichnet wurde und dessen Momentenvektor
lotrecht gerichtet ist. Es verhält sich nämlich
zu M wie die Winkelgeschwindigkeit der Prä-
zessionsschwingungen in einem gegebenen
Augenblicke zur betreffenden Winkelgeschwin-
digkeitskomponente der Erddrehung. Dieses
bei den gegebenen Versuchsbedingungen ver-
hältnismässig grosse und mit der Zeit veränder-
liche Kräftepaar wird durch die Aufhängedrähte
dadurch auf den Kreisel übertragen, dass dit
einzelnen Drähte verschieden stark gespannt
sind. Wegen der Veränderlichkeit der Span-
nungen erfahren die Aufhängedrähte zugleich
elastische Längenänderungen, und daraus folgt,
dass.die Kreiselachse während der Schwingungen
ausser der bisher allein in Betracht gezogener.
Drehung um eine lotrechte Achse zugleich noch
Drehungen um eine zu ihr selbst senkrecht
stehende horizontale Achse ausfuhren muss, die
freilich von so geringer Grösse sind, dass man
sie nur durch besondere Hilfsmittel nachweisen
könnte. So klein diese Drehungen aber auch
sind, so wichtig sind sie für den zeitlichen
Verlauf der Schwingungen.
Bezeichnet man den sehr kleinen Winkel,
um den sich die Kreiselachse gegen ihre Gleich-
gewichtslage um eine zu ihr senkrecht stehende
horizontale Achse zur Zeit t gedreht hat, mit
Q, die Drehung um die lotrechte Achse mit x
(wobei aber ip jetzt nicht die Drehung aus der
Nulllage, sondern die Drehung aus der Gleich-
gewichtslage des rotierenden Kreisels bedeuteti,
so kann man auf Grund der vorhergehenden
Erwägungen ohne weiteres die Bewegung'^-
gleichungen anschreiben
Ow '{^ == + cVf und ölt; '^f = — A'(<.
«/ dt
Dabei giebt Wit/ die absolute Grösse de>
Dralls, c den schon früher damit bezeichneten
Proportionalitätsfaktor an, während K ein neu
eingeführter Proportionalitätsfaktor ist, der den
Zusammenhang zwischen der Drehung q und
dem dadurch in den Aufhängedrähten vermöge
ihrer Zugelastizität hervorgerufenen Kräftepaarc
angiebt.
Man kann den Wert von K aus den ein-
zelnen Daten der trifilaren Aufhängung berech-
nen. Wenn die unteren Befestigungspunkte
der Drähte mit dem Schwerpunkte des Krei.sel-
in einer horizontalen Ebene lägen, hätte man
einfach
EF j2
/ ■ 2'
wo E der Elastizitätsmodul des Drahts, /• der
Querschnitt eines Drahts (gleich 0,0177 cm-),
/ die Drahtlänge (gleich 658 cm), s die ¥m-
fernung je zweier Drähte voneinander (gleich
6 cm) ist. Dazu kommt aber noch das Pro-
dukt aus dem Kreiselgewichte und der Höhe
der 'Aufhängepunkte über dem Kreiselschwer-
punkte. Die letzte Strecke Hess sich mit Rück-
sicht auf die besondere Befestigungsart der
Drähte am Elektromotorgestell nicht mit hin-
reichender Sicherheit angeben; aus.serdem kannte
man auch den Wert von /:" nicht genau genug.
Ich zog daher vor, K unmittelbar dufch einen
besonderen Belastungsversuch am ruhenden
Kreisel zu bestimmen. Zu diesem Zwecke
Ä' =
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
42 s
wurden seitlich Gewichte aufgesetzt und die
durch sie verursachten Drehungen q mit Hilfe
einer Spiegelablesung gemessen. Dadurch er-
gab sich
-Är= 2985 cmkg.
Für c war schon früher
c = 2,12 cmkg
gefunden. — Durch Elimination von p aus den
beiden Bewegungsgleichungen erhält man für ip
rf2«p
«2
7V'
= — KcV)
und derselben Gleichung muss auch Q genügen.
Das ist aber die Differential-Gleichung einer
einfachen harmonischen Schwingung von der
Schwingungsdauer
r= 2Jr -
VKc
O war früher zu 26,7 cmkg sec*^ ermittelt.
Setzt man, um bestimmte Zahlenwerte zu er-
halten, ZV = 209,4 — , was 2000 Umläufen in
"^ sec
der Minute entspricht, so erhält man
T== 442 sec = 7' 22"
Hir die Dauer einer „vollen" Schwingung bei
2000 Umläufen oder auch 5' 31" bei 1500 Um-
läufen des Kreisels. Die aus den früher an-
gegebenen Versuchszahlen zu entnehmenden
Schwingungsdauern stimmen damit, wenn sie
auch unter sich etwas abweichen, im Mittel so
gut überein, als man es von einer solchen An-
näherungsrechnung, die z. B. schon auf die
Dämpfung gar keine Rücksicht genommen hat,
nur irgend erwarten kann.
Schliesslich möchte ich noch bemerken,
dass ich die hier beschriebenen Versuche nicht
als eigentliche Präzisionsversuche bezeichnen
kann. Sie sind zwar ohne Zweifel erheblich
genauer, als alle früher in der gleiche^ Absicht
unternommenen; dagegen stellen sie noch lange
nicht das Äusserste dar, was sich nach dem
gleichen Versuchsplane mit weiter verbesserten
Hilfsmitteln erreichen Hesse. Bei Versuchen,
die in der Absicht angestellt würden, die höchst-
mögliche Genauigkeit der Messung zu erreichen,
würde man in erster Linie für die Unverrück-
barkeit der oberen Aufhängepunkte der Drähte
besser sorgen müssen, als es mir möglich war.
Um eine genügende Länge dieser Drähte zu
erhalten, musste ich sie durch eine Öffnung in
der Decke des Versuchsraumes fuhren und an |
der mit dem Dachgebälk zusammenhängenden j
Decke des darüber liegenden Raumes befesti- |
gen. Bei windigem Wetter fuhrt das Dach- j
gebälk kleine Bewegungen aus, die zwar nicht 1
die Gleichgewichtslage, aber den zeitlichen Ver- j
lauf der Schwingungen beeinflussen. Auch sonst ,
Hesse sich natürlich noch manches verbessern, i
Ob ein in dieser Weise noch weiter ver-
feinerter Versuch mit demselben Ergebnisse
abschUessen würde, wie jetzt, oder ob sich da-
mit ein Unterschied zwischen der Winkel-
geschwindigkeit der Erde gegenüber irdischen
Bewegungsvorgängen und der Winkelgeschwin-
digkeit gegen den Fixsternhimmel nachweisen
Hesse, muss dahingestellt bleiben. Für ganz
unwahrscheinlich vermag ich ein Ergebnis in
der zuletzt genannten Richtung nicht zu halten.
Gewisse Andeutungen von einer Abweichung,
weniger hinsichtlich der Grösse, als hinsichtHch
der Richtungder Winkelgeschwindigkeit scheinen
sich ja aus den mitgeteilten Ziffern immerhin
herauslesen zu lassen; sie sind aber zu un-
bestimmt und liegen zu weit innerhalb der
möglichen Fehler, als dass sich darauf ein Ur-
teil stützen Hesse. Für das Wahrscheinlichste
muss man es daher halten, dass ein Versuch
mit weiter verbesserten Hilfsmitteln diese An-
deutungen als blosse Beobachtungsfehler nach-
weisen würde.
Nachtrag.
Nach einem Referate in den Beiblättern zu
den Ann. der Phys. Bd. 28, S. 295, 1904 ist
der berühmte amerikanische Physiker E. H.
Hall (Phys. Rev. S. 179, 1903) auf Grund
zahlreicher neuer Versuche zu dem Schlüsse
gekommen, dass eine geringe Ablenkung fallen-
der Körper nach Süden hin als möglich zu-
gegeben werden müsse. Durch bekannte Ur-
sachen lässt sich eine Ablenkung in dieser
Richtung von irgendwie merkUchem Betrage
nicht erklären; sie wurde daher stets bestritten,
obschon sie von älteren Experimentatoren wie-
derholt gefunden war. Um die Frage end-
gültig zu entscheiden, hält Hall weitere sorg-
fältige Versuche für erforderlich. Nimmt man
an, dass diese Versuche die südliche Ablenkung
bestätigten, so würde damit sofort auch eine
Erklärung für die systematischen Abweichungen
gefunden sein, die in der vorstehenden Ab-
handlung zunächst . als blosse Beobachtungs-
fehler angesehen wurden. Denn es ist klar,
dass sich jene unbekannte Ursache, die zur
südUchen Ablenkung fallender Körper führt,
auch im Verhalten des rotierenden Schwung-
rades geltend machen würde oder mindestens
geltend machen könnte. Damit wäre dann
auch die Möglichkeit eröffnet, jene unbekannte
Ursache mit Hilfe von Kreiselversuchen genauer
zu erforschen, als es durch die Beobachtung
der Fallbewegung allein geschehen kann. —
Ich behalte mir vor, auf diese Frage später
noch zurückzukommen.
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426
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
Über die Cooper - Hewittsche Quecksilber-
bogenlampe als Funkenstrecke.
Von George W. Pierce.
I. Einleitung.
Herr Peter Cooper-Hewitt hat eine neue
Form der Quecksilberbogenlampe konstruiert,
die dazu bestimmt ist, an Stelle einer Funken-
strecke bei drahtloser Übertragung von Zeichen
und ebenso beim Hervorrufen hoch gespannter
Entladungen mit dem Tesla-Transformator Ver-
wendung zu finden. Die Hewittsche Funken-
strecke benutzt die Entladung zwischen Queck-
silberelektroden in einer luftleer gemachten Birne
an Stelle des gewöhnlichen Funkens in Luft
zwischen festen Metallelektroden. Fig. i stellt
Fig. I.
eine Zeichnung der gewöhnlichen Form der
Cooper-Hewittschen Vakuumfunkenstrecke
dar. Am Boden einer luftleer gemachten
Birne von 15 bis 20 cm im Durchmesser sind
zwei Vertiefungen angebracht, die mit Queck-
silber gefüllt sind und zwischen denen die
Entladung erfolgt. Kurze Stücke Platindraht
(1,5 mm im Durchmesser), die in das Glas ein-
geschmolzen sind, dienen dazu, den Strom in die
Birne hineinzuleiten. Um eine ungleichmässige
Erwärmung der eingeschmolzenen Drähte zu ver-
hindern, können die beiden vorstehenden Teile
in Quecksilberbecher eingetaucht werden, an
die die Verbindungen angeschlossen werden.
Bei der Herstellung der für diese Versuche
angewandten Vakuumfunkenstrecken wurde das
Quecksilber für die Birnen sorgfältig durch
Destillieren und durch Waschen in einem Sal-
petersäurefilter gereinigt und die richtige Luft-
verdünnung in der Weise bestimmt, dass man
die Birne während des Auspumpens als Funken-
strecke für eine Tesla- Spule benutzte.
Die vorliegende Arbeit enthält folgende
Kapitel :
2. Quantitative Messungen der Induktion
zwischen Stromkreisen mit den beiden
Funkenstreckenformen im Senderstrom-
kreise.
3. Resonanz zwischen solchenStromkreisen.
4. Photographien der Schwingungen in
der Vakuumfunkenstrecke vermittels
rotierender Spiegel.
5. Photographien, aus denen die Schnellig-
keithervorgeht, mit der sich dieHewitt-
Funkenstrecke wieder auf ihren Anfangs-
zustand einstellt.
6. Kalorimetrische Messung des Ohmschen
Widerstandes der Vakuumfunkenstrecke.
7. Bestimmung der geeigneten Luflverdünn-
ung für dieselbe.
2. Quantitative Messung der Induktion
zwischen Drahtschleifen.
Um einen direkten Vergleich der Vakuum-
funkenstrecke mit dem Funken in Luft
zwischen festen Metallelektroden zu erhalten,
habe ich die Intensität der Zeichen gemessen,
die man in einem Empfängerstromkreise bezw.
mit den beiden Funkenstreckenformen Im Sender-
I kreise erhält. Was den Detektor anbelangt,
; so musste ich eine Form des Galvanometers für
. oszillierende Ströme benutzen, die von Fleming
I erdacht und im Jahre 1897 von Northrup,
Pierce und Reichmann •) bei einem Versuche
' über Induktion zwischen entfernten Stromkreisen
j angewandt worden ist. Fig. 2 giebt eine Zeich-
I nung dieses Instrumentes. Im Mittelpunkte der
Figur zwischen S und N befindet sich eine sorg-
] fältig isolierte Spule, die gewöhnlich aus unge-
l) Electrical World, ig. a. 2$. Her.. 1897.
I
^i
I
r_a.
^ ^ ^
Fig. ».
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang, No. 14.
427
fähr icx) Windungen dünnen Drahtes besteht.
Die Spule hat einen inneren Durchmesser von
ungefähr i cm und ist mit dem Empfanger-
stromkreise in Serie ge.schaltet. Im Inneren der
Spule ist eine dünne Kreisscheibe aus Silber-
folie von ungefähr 6 mm Durchmesser aufge-
hängt, an welcher ein Spiegel vermittels eines
dünnen langgestreckten Glasstabes befestigt ist.
Der Empfindlichkeit wegen müssen Scheibe und
Spiegel so leicht wie möglich sein. Die Auf-
hängung besteht aus einem dünnen Quarzfaden,
so dass die Scheibe mit der Spulenebene einen
Winkel von ungefähr 45" bildet. Durch die
Oszillationen im Empfängerstromkreise, welche
auch durch die Spule gehen, werden in der
Scheibe Oszillationen induziert; dieselbe wird
daher abgestossen und strebt danach, sich recht-
winklig zur Spule einzustellen. Die Ablenkungen
werden vermittels Fernrohr und Skala abge-
lesen. Die Periode des Instrumentes beträgt
5 Sek., und die Aufhängung ist so leicht, dass
m
i
Fig. 3-
die Ablenkungen so gut wie vollständig ge-
dämpft sind.
Beim Anstellen der vorliegenden Vergleiche
wurden die Daten nicht mit gewöhnlichem
Stromkreise für drahtlose Telegraphie von der
„offenen" Form, sondern mit aus geschlossenen
Drahtschleifen bestehenden Stromkreisen (Fig. 3)
erhalten. Der Senderstromkreis A besteht aus
einem Glaskondensator a in Serie mit der
Funkenstrecke i und einer rechtwinkligen Draht-
-schleife, die 4 m zu 3 m misst. An die
Funkenstrecke sind die Enden des Sekundär-
kreises eines Hochspannungstransformators an-
geschlossen, welcher durch den zu Beleuchtungs-
zwecken dienenden Wechselstrom betrieben
wird. Die Luft-Funkenstrecke besteht aus kleinen
Stücken von Iridium, welche in schwere Messing-
kugeln eingesetzt sind. Vermittels eines Um-
schalters lässt sich die Hewitt- Lampe an die
Stelle der Iridiumfunkenstrecke einschalten.
Der Empfängerstromkreis ß ist 20 m vom
Senderstromkreis entfernt; er besteht aus einem
veränderlichen Kondensator, der mit dem
Detektor in Serie geschaltet ist, und einer ge-
schlossenen rechtwinkHgen Drahtschleife (2 Meter
X I Meter) in einer zum Senderkreise parallelen
Ebene. Wenn der Empfängerkreis zu annähern-
der Resonanz mit dem Senderkreise gebracht
worden ist, so erhält man bedeutende Ab-
lenkungen des Instrumentes. Beim Ablesen
wurde die Entladung während der Schwingimgs-
dauer des Instrumentes aufrechterhalten und
die Impulse bestimmt.
Die folgenden Ablesungsreihen (Tabelle I)
haben den Zweck, die Gleichförmigkeit und
hohe Wirksamkeit der Quecksilberlampe im
Vergleich mit der Iridium - Funkenstrecke zu
zeigen. Die Ablesungsreihen wurden in der
V
<
b 8 10 12 14 16 \S 20
Zahl der Platten im I^urtkondensator.
Fig. 4.
in der Tabelle angegebenen Reihenfolge aus-
geführt; die Ablesungen sind in Centimetern
ausgedrückt, und derSkalenabstand betrug6ocm.
Tab
eile I.
Cooper-Hewitt
i
Funken | Cooper-Hewitt
Funken
25.9
6.4 1 26.4
7-7
25.8
6.5
26.3
6.8
26.5
6.4
26.0
6.\
25.8
6.7
26.6
6.4
26.3
6.7
25.9
6.5
271
6.7
25.8
6.4
27.0
6.8
*7-7
6.3
25.2
6.4
26.1
6.8
26.2
6.7
27-5
6.5
26,2
6.8
6.62
26.9
26.5
6.3
26.3
6.62 Mittel
Hieraus ist zu ersehen, dass die Ablenkungen
bei der Quecksilberlampe ungefähr viermal
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428
Physikalische Zeitschrift. J. Jahrgang. No. 14.
grösser sind als die unter ähnlichen Verhält-
nissen mit der Iridium - Funkenstrecke zu er-
zielenden. Andere Vergleiche mit verschiedenen
Kapazitäten und Induktanzen in den Strom-
kreisen ergaben gleichfalls beträchtlich grössere
Ablenkungen mit der Quecksilberlampe als
mit der Funkenstrecke. Mit ersterer war der
Funken am Sekundärkreise einer Tesla-
Spule gleichfalls 4 — 5 mal länger, als man
ihn mit der Iridium - Funkenstrecke erzielen
konnte. Die grössere Funkenlänge, die man
mit dem Tesla -Apparat erhielt, deutete
jedoch nicht auf einen Zuwachs der Gesamt-
wirknng in der Sekundärspule, da die Funken
weniger zahlreich gewesen sein konnten. Da-
her wurde ein Versuch mit Induktion zwischen
Drahtschlingen vorgenommen. Das Ergebnis
zeigt, dass die zwischen den Stromkreisen über-
mittelte Gesamtenergie mit der Quecksilber-
lampe ungefähr viermal grösser war als
mit der Funkenstrecke. Die hier angegebenen
Platten variiert wurde. Die Kapazitäten sind
als Abszissen aufgetragen, während die Ab-
lenkungen in Centimetern durch die Ordinalen
dargestellt werden. Die Kapazität ist für jede
Platte des Luftkondensators 248 cm. Die
Kapazität bei Resonanz lässt sich bis auf 1—2
Prozent leicht bestimmen. Ich bin z. Zt. mit
Versuchen an industriellen Stromkreisen für
drahtlose Telpgraphie an Stelle geschlossener
Schlingen beschäftigt.
Einige mit einem rotierenden Spiegel (Fig. 5;
aufgenommene Photographien der Quecksilber-
funkenstrecke und des gewöhnlichen Funkens
in Luft zwischen Kadmiumelektroden sind auf
Fig. 10 — 14 dargestellt.
Dimkelr-aum
Fig. S-
Resultate beziehen sich natürlich nur auf die
besondere Form von Stromkreisen und auf die
spezielle Vakuumfunkenstrecke, die ich angewandt
habe. Ich habe auch einige Versuche mit ver-
schiedenen offenen Stromkreisen angestellt, wie
diese in der drahtlosen Telegraphie verwandt
werden; die Ergebnisse sind jedoch noch nicht
so weit, dass ich sie anfuhren könnte.
3. Resonanz.
Wegen der Regelmässigkeit der Queck-
silberfunkenstrecke lässt sich diese mit Vor-
teil bei der Untersuchung der Resonanz zwischen
Hochfrequenzstromkreisen anwenden; z. B.
lassen sich die bei diesem Versuche be-
nutzten geschlossenen Schleifen ganz genau
vermittels dieser Funkenstrecke und der oben j
beschriebenen Instrumente abstimmen. Mit 1
einem festen Senderkreis wurde die Kurve der '
Figur 4 (vorige Seite) vermittels einer einzigen 1
Reobachtungsreihe erzielt, bei der der Luftkon- 1
densator im Empfängerkreise von 6 bis auf 21 I
<r~q~r>
c
B
H|,H
Fig. 6.
WenndieQuecksilberfiinkenstreckeinThätig-
keit direkt mit dem Auge beobachtet w'rd,
ohne dass man einen rotierenden Spiegel
benutzt, so sieht man eine intensive Leucht-
erscheinung durch die ganzen Röhren hindurdi,
während ein helles Aufblitzen von beiden Elek-
troden aus um die Berührungslinie des Queck-
silbers mit dem Glase geht. Es sieht aus, als
ob eine grosse Zahl dieser kleinen Feuerspring-
brunnen gleichzeitig spielten. Der rotierende
Spiegel zeigt jedoch, dass sie gewöhnlich nach-
einander auftreten; jedes kleine Aufleuchten geht
durch die verschiedenen Schwingungsserien und
vergeht, bevor ein anderes Aufblitzen eintritt.
Es ist daher nicht schwierig, die Expositions-
zeit so kurz zu wählen, dass nur ein Auf-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
429
leuchten mit den Oszillationen, die dazu ge-
hören, auf der Platte sichtbar wird. Dadurch,
dass man die Röhre mit einem Diaphragma
versah, und die Stellung der empfindlichen
Platte danach wählte, konnte man die Bilder
in Fig. 10, 12 und 14 so einrichten, dass
nur die Beleuchtung der näheren Elektroden-
bereiche darauf kam. Der Spiegel drehte sich
in der Richtung von der Unterseite der Zeich-
nung nach der Oberseite.
In Fig. 10, 12 und 14 wurde Licht, das
hell genug war, um die photographische
Platte zu beeinflussen, nur von der einen Elek-
trode, der Kathode, erhalten. Die Belichtung
ist zu kurz, um die Vorgänge an der Anode
zu zeigen. Durch Benutzung einer grösseren
Kapazität und einer grösseren Induktanz lässt
sich die Oszillationszeit so erhöhen, dass die
Belichtung zur Erzielung eines schwachen Ein-
druckes von der Anode ausreicht. Dieses wurde
in einem Falle gemacht, wo die Kapazität
0,117 Mikrofarad, die fnduktanz 0,0071 Henry
und die Oszillationszeit daher 0,000178 Sekunden
betrug. Das erzielte Bild, das ich hier nicht
wiedergebe, zeigte, dass während des Vor-
handenseins des hellen Lichtpunktes an der
Kathode auch ein schwaches Glimmlicht vor-
handen ist, welches sich über die ganze Anoden-
fläche ausbreitet.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass
der Strom, dessen Wirkung hier photographiert
wird, genau von demselben Charakter, wie der
Quecksilberlichtbogen ist, nur dass der Strom
mehrere Male während der Kondensatorentladung
sich umkehrt. Beim Quecksilberbogen mit
Gleichstrom bedeckt sich nämlich die Anode
mit einem schwachen Glimmlicht über die ganze
Fläche, während das Kathodenbereich, abge-
sehen von einem sehr kleinen Lichtfleck von
ausserordentlicher Helligkeit, ganz dunkel ist.
Ein wichtiger Umstand bei den mit Hilfe
der Quecksilberfunkenstrecke erzielten Bildern
ist der, dass die Eindrücke so scharf sind (auf
dem Negativ), dass ihr gegenseitiger Abstand
(vergl. Flg. IG und 14) mit grosser Genauig-
keit sich messen lässt, weswegen diese Form
der Funkenstrecke für die photographische
Messung der Dauer einer Kondensatorentladung
nützlich wird. Zum Beispiel wurden die in Ta-
belle II wiedergegebenen Werte in Sekunden
einer Doppelschwingung erhalten.
Tabelle II.
23 Platten im Glaskomlensator.
Induktanz
Spule I und
Zuleitungen
Zuleitungen
Spule II und
Zuleitungen
2.30X10--S
.588XIO-S
7.90x10—5
2.30
•S85
8.03
2.28
•584 ,
8.10
Zeit in Sek.
2.29
■585 '
8.12
2.30
.584
7.90 •
2.30
8.12
2.29
8.03
Mittel
2.295
•585
8.03
Mittlerer Fehle
r -3%
.2%
■9%
Die Messungen in der letzten Spalte wurden
mit einer Kadmium-Funkenstrecke an Stelle der
Quecksilberlampe vorgenommen und zeigen
grössere Abweichungen, als die mit der Vakuum-
funkenstrecke erhaltenen Zahlen.
Ähnliche Messungen wie die in Tab. II
wurden bei der Bestimmung der Kapazität der
Kondensatoren und der Induktanz der Leitungen
Kig, 7. K.ilorimeter A.
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430
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
Hg. 8. Kalorimeter 15.
benutzt, da diese Grössen flir die Diskussion
von Kapitel 6 dieser Arbeit erforderlich sind.
Die Bestimmung dieser Grössen wurde in folgen-
der Weise vorgenommen:
Spule I und Spule 2 waren mit grosser
Genauigkeit gewickelt, und ihre Induktanzen,
L und L Hessen sich aus ihren geometrischen
Dimensionen berechnen:
Z^i = i,o6x lO* magnetische Einheiten,
Zj == 14, 1 X lO'' do. do.
Wenn L die unbekannte Induktanz der
Leitungen ist, .so können wir nach Thomsons
Formel aus Tabelle II entnehmen:
2 Jt Y{Li 4- L) C= 2,29s X 10-* (i)
2jtV{LC =0,585x10-» (2)
2xV{Li+'L)c='i,oz xio-'> (3)
Wenn C aus (i) und (2) eliminiert wird, so
erhalten wir
/. = 0,073 X IQ-*, was durch Substitution in (2)
C==o,ii75x lO-'-' magnetische Einheiten,
= 1,05 x: 10* cm ergiebt.
Ebenso erhält man aus Gleichung (3)
C"= 1,04 X io''cm.
Auf diese Weise wurde die Induktanz der
Zuleitungen und die Kapazität der Konden-
satoren in einer Anzahl Fällen bestimmt
(Tab. III), um bei der Diskussion der in Kapitel 6
für den Widerstand der Vakuumfunkenstrecke er-
haltenen Resultate verwandt zu werden.
Tabelle III.
n = Platteozahl im Kondensator
T = Periode in Millionstel Sekunden bei der Entladung nur
durch die Zuleitungen
T" = Periode bei der Entladung durch die Zuleitungen und
0.009 "^ Henry in Serie
»
7-
r
Induktanider Kapazität in
Zuleitungen in Mikrofarad
Henry (ber.) (ber.1
3
2-39
7.76
.0000111
.0130
7
3.78
12.1
.0000116
■0313
«9
6.14
18.6
.0000130
.0730
24
7.48
23-5
.0000120
.1170
Die Kapazitäten waren bis auf i Prozent
genau. Die Induktanzen sind als Differenz be-
stimmt worden und können daher einen Fehler
bis zu 2 Prozent enthalten.
4. Photogramme mit dem rotierenden
Spiegel.
Beim Suchen nach einer Erklärung für
die grössere Gleichförmigkeit und Wirksam-
keit der Quecksilberfunkenstrecke zur Er-
zeugung einer induktiven Wirkung zwischen
Stromkreisen habe ich eine Reihe von Photo-
grammen von Kondensatorentladungen durch
die Quecksilberlampe aufgenommen. Zu diesem
Zwecke wurde der frühere Apparat mit rotie-
rendem Spiegel benutzt (Fig. 5). Der Konkav-
spiegel iT/ hat eine Brennweite von 1,52 Metern
und wird mit einem Batteriemotor von einer
Geschwindigkeit von 20 — 70 Umdrehungen pro
Sekunde betrieben. Quecksilberlampe, Spiegel
und Platte befinden sich in einem lichtdichten
Kasten, dessen die photographische Platte tragen-
des Ende in einen dunklen Raum hineinragt. Keine
Seite der empfindlichen Platte ist gedeckt, so dass
der Beobachter, der den Kondensator mit einem
Hochspannungstransformator in der Weise ladet,
dass er in dem dunklen Zimmer einen Um-
schalter bethätigt, ein Aufblitzen auf der Platte
sehen kann, wenn dieselbe getroffen wird. Er
kann wirklich jede Oszillation ganz gut sehen,
obwohl dieselben in gewissen Fällen nur einen
Bruchteil einer Millionstel Sekunde dauern.
Um die Entladungszeit zu messen, stellte
man die Geschwindigkeit des Spiegels in folgen-
der Weise vermittels einer stroboskopischen
Vorrichtung (Fig. 6) fest: Eine kleine Aluminium-
scheibe D, auf der abwechselnd schwarze und
weisse Sektoren verzeichnet sind, ist an der
Spiegelachse befestigt. Die Scheibe wird durch
Aufblitzen einer Gei ssler -Röhre G periodisch
beleuchtet, welche mit dem Sekundärkreis eines
Induktionsapparates C in Verbindung steht,
dessen Primärkreis mit einer elektrisch betrie-
benen Stimmgabel T unterbrochen wird. Die
Stimmgabel macht in der Sekunde 256 Schwin-
gungen. Die Scheibe enthält 12 schwarze
Sektoren, so dass die Scheibe stillzustehen
scheint, wenn sie "1 3 Umdrehung zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Blitzen in der Röhre aus-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
431
führt. Durch Beobachtung der Scheibe (mit
einem durch die Wand des dunklen Raumes
gehenden Fernrohr und indem man den Wider-
stand in dem Felde des den Spiegel betreiben-
den Motors einstellt) kann man daher die
Scheibe zu anscheinender Ruhe bringen. Dann
fuhrt der Spiegel den zwölften Teil von 256,
d. h. 21,33 Umdrehungen pro Sekunde aus.
Andere anscheinend stationäre Einstellungen
der Scheibe entsprechen Geschwindigkeiten von
42,66 und 64 Umdrehungen pro Sekunde. Es
ist nicht schwierig, diese Geschwindigkeiten mit
einer Genauigkeit von '10 bis -"10 Prozent ein-
zustellen.
Fig. 9.
Die Quecksilberfunkenstrecken, von denen
die nachstehenden Photographien aufgenommen
wurden, waren so eingerichtet, dass die Queck-
silberflächen nahe aneinander kamen (ungefähr
I cm), so dass das Bild beider Elektroden auf
der Platte fast zusammenfiel.
5. Photogramme, aus denen die Ge-
schwindigkeit hervorgeht, mit der sich
die Quecksilberfunkenstrecke wieder
einsteilt.
Die mit dem rotierenden Spiegel aufge-
nommenen Photographien der Quecksilber-
funkenstrecke zeigen, dass, wenn der Konden-
sator in Serie mit derselben auf genügend
hohes Potential geladen wird, der Gasraum in
der Glocke einigermassen leitend wirkt, und dass
diese Leitfähigkeit während einer Reihe von
Schwingungen andauert. In dieser Hinsicht
lässt sich kein Unterschied beobachten zwischen
der Wirkung der Quecksilberfunkenstrecke und
der gewöhnlichen P^ntladung des Kondensators
zwischen Metallelektroden in der Luft. Dies
deutet darauf hin, dass der Vorteil der Va-
kuumfunkenstrecke in der Geschwindigkeit liegen
dürfte, mit der sich das nichtleitende Verhalten
einer solchen Funkenstrecke nach dem Durch-
gange der Entladung wieder einstellt, so dass
der mit dem Transformator verbundene Konden-
sator sich wieder auf hohes Potential laden und
auf diese Weise wieder schnell eine grosse
Reihe von Schwingungen ausführen kann.
Um diesen Punkt zu untersuchen, wurde
eine grosse Anzahl von Photographien (Fig. 1 5
bis i8) von dem Quecksilberunterbrecher und
der Funkenstrecke in Luft aufgenommen, um
festzustellen, wie oft verschiedene Reihen
von Schwingungen während einer einzigen
Periode des ladenden Transformators vor-
handen sind. Die Bilder wurden auf Films
oder auf Blättern Bromidpapier aufgenommen,
welche auf einer schnellrotierenden Scheibe
befestigt waren. Das Bild der Funkenstrecke
wurde vermittels einer Linse von kurzer
Brennweite auf das empfindliche Papier oder
den Film entworfen. Um ein Aufeinanderfallen
der Bilder auf dem Film zu verhindern, wenn
die Scheibe mehr als eine Umdrehung während
der Belichtung ausführte, wurde die Linse in
ein Pendel eingesetzt, und das Exponieren in
der Weise vorgenommen, dass man die Linse
hinter einer Blende gegenüber dem rotierenden
Film hin- und herschwingen Hess. Auf diese
Weise brachte man es dazu, dass das Bild sich
nicht in einem Kreise bewegfte, sondern auf
den F"ilm eine Spirale zeichnete. Mit einem
solchen Apparat war die Bewegung zu lang-
sam, als dass die Entladung sich in Einzel-
schwingungen aufgelöst hätte. Andererseits
machte jede Schwingungsserie, die eine voll-
kommene Entladung darstellte, auf der Platte
einen Eindruck. Die Geschwindigkeit des Motors
Hess sich so variieren, dass ein bis vier Perioden
des Transformators auf die Umdrehung kamen.
Die Periode des Transformators, 'eo Sekunde,
diente als Mass für die Geschwindigkeit des
Motors.
Simon und Reich') haben bereits nach
einer photographischen Methode bewiesen, dass
während jeder halben Periode des Transforma-
tors mehrere Entladungen eintreten können,
i) Diese /.eitschr. 4, 364, 1903.
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432
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
Offenbar hängt die Zahl dieser vollständigen
Entladungen mit den einzelnen Schwingungsserien
von der Kapazität des Kondensators, ferner von
der Induktanz des Sekundärkreises des Trans-
formators und dem Potential an den Polen des
Bei grosser Kapazität ist die während einer
halben Periode auftretende Zahl von Entladungen
nur klein. Auf Fig. 15 (C"=o,i 17 Mikrofarad,
^'= 15000 Volt) treten nur eine oder manch-
mal zwei Entladungen während einer Halb-
periode des Transformators auf. Auf diesem
Fig. 10.
Fig. II.
Fig. 12.
Fig.
Fig. 14-
Sekundärkreises ab. Wenn man bei gegebenem
Sekundärkreise das Ladungspotential durch Er-
höhung der Stromstärke im Primärkreise des
Transformators erhöht, so nimmt auch die Zahl
der I^dungen und Entladungen zu. Das gleiche
gilt von abnehmender Kondensatorkapazität.
Bilde ist die ganze Quecksilberdampfsäule zu-
gleich mit den hellen Elektrodenflecken abge-
bildet, während die Pole der Funkenstrecke
natürlich keinen Eindruck auf den Film machten.
Die Bilder sind auf dem Film spiralförmig an-
geordnet. Da während jeder Entladung ver-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
433
Fig. 15.
Kig. 16.
schiedene Oszillationen auftreten, so sind beide
Elektroden hell.
Wenn man die Spannung im Transformator
konstant erhält, und die Kapazität etwa um das
Dreissigfache reduziert, so erhält man Fig. 16.
Bei der Aufnahme dieser Photographie wurde,
um Verwechselung zu vermeiden, der grösste
Teil der Röhre mit einem Papierschirm über-
deckt, der nur die Elektroden und den unteren
Teil der zu photographierenden Röhre frei
Hess. In diesem Falle (C= 0,0043 Mikrofarad,
r=i5ooo Volt) treten während der Halb-
periode des Transformators, die ','120 Sekunde
beträgt, ungefähr 60 vollständige Entladungen auf
Durch weitere Erniedrigung der Kapazität
der Kondensatoren und Erhöhung des Trans-
formator-Potentials lässt sich die Zahl der Ent-
ladungen bedeutend erhöhen und dieRuheperiode
beim Umkehren eines Kreisprozesses klein
machen, so dass der Versuch von Simon und
Reich, die Quecksilberfunkenstrecke mit Gleich-
strom zu bethätigen, sich annähernd verwirklichen
lässt, wenn man den Transformator als Strom-
quelle benutzt.
Die Ähnlichkeit der Bildverteilung zu Be-
ginn einer Serie und am Schluss einer Serie
zeigt, dass die gemeinsame Wirkung einer
Anzahl von Entladungen die Röhre nicht
so leitfähig macht, dass aufeinander
folgende Entladungen abgeschwächt
würden.
Vermittels einer kleinen Leydener Flasche
als Kapazität und eines Ladungspotentials von
1 5 000 Volt war ich in der Lage, über 200
vollständige Entladungen, von denen eine jede
aus einzelnenSchwingungsserien bestand,während
einer halben Periode ( '/j 20 Sekunde) des Ladungs-
transformators zu erzielen. Diese vollständigen
Entladungen, die jede eine grosse Zahl von
Schwingungen enthielten, waren durch ein Zeit-
intervall von etwa i : 100 000 Sekunde getrennt;
und doch war jede Entladung scharf, wohl-
definiert und regelmässig, und zeigte, dass selbst
nach längerem Betriebe des Unterbrechers bei
dieser Ladungsfrequenz die Röhre sich nicht
mit leitendem Dampf oder leitenden Ionen an-
füllte, so dass das Potential aufeinander folgender
Entladungen bedeutend niedriger geworden
wäre. Hierin scheint mir zu einem sehr erheb-
lichen Teile der Vorteil der Cooper-Hewitt-
schen Vakuumfunkenstrecke gegenüber der
Funkenstrecke in Luft zu liegen.
Fig. 18 ist ein typisches Beispiel für das
Verhalten eines Funkens in Luft, wenn ein
hohes Potential zu seiner Erzeugung verwandt
wird. Es ist dies ein negatives Bild eines
Funkens zwischen Zinkelektroden, dasselbe
ist mit einem rotierenden Film aufgenommen.
6. Der Widerstand der Quecksilberfunken-
strecke.
Bei der Messung des durchschnittlichen
Widerstandes der Vakuumfunkenstrecke habe
ich eine kalorimetrische Methode benutzt, welche
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434
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
der von Battelli und Magri') bei ihrer Be-
stimmung des Widerstandes einer Funkenstrecke
durch eine Reihe von Messungen an Konden-
satorentladungen verwandten Methode ähnelt.
Ein die Quecksilberlampe enthaltendes Kalo-
rimeter wurde in Serie geschaltet mit einem
einen bekannten Widerstand enthaltenden
Kalorimeter. Die Entladung des Kondensators
konnte, während dieser mit dem Transformator
! Trichterröhre gesetzt, die oben mit einem Sperr-
I hahn verschlossen war und mit einer horizon-
i talen Glaskapillare in Verbindung stand, welche
j als Index benutzt werden sollte. Glocke,
Trichterröhre und ein Teil der Kapillaren waren
mit leichtem Transformatoröl angefüllt. Die
Ausdehnung des Öles, die auf einer an der
Kapillare befestigten Skala abgelesen wurde,
diente als Mass für die in der Glocke entwickelte
Fig. 17.
in Verbindung stand, eine genügende Zeit lang
durch den bekannten Widerstand und die Funken-
strecke in Seriehindurchgehen. Da dieErwärmung
der beiden Widerstände durch denselben Strom
hervorgerufen wurde, so war die in den beiden
Kalorimetern entwickelte Wärme zu ihren
Widerständen proportional.
In Fig. 7 und 8 sind die Kalorimeter ab-
gebildet. Fig. 7, S. 429 zeigt das Kalorimeter über
der Quecksilberfunkenstrecke (Kalorimeter „A").
Bei seiner Konstruktion wurde eine Glasglocke
über den Unterbrecher gesetzt und mit Fisch-
leim und gebranntem Gips an eine dicke Glas-
plattegekittet, welche mit 2 Löchern versehen war,
durch welche die Zuleitungen zur Funkenstrecke
hindurchgingen. In den Hals der Glocke war
vermittels einer Schraubenverbindung eine
l) Diese Zeitschr. 8, 539, 1902.
Wärme. Innerhalb des Öles wurde zur Ver-
hinderung der Ausstrahlung schwarzes Papier
lose um die Lampe geschlungen.
Zum Vergleich mit dem Kalorimeter „.!''
wurden zwei Kalorimeter „B" und „C von
verschiedenem Widerstände und von der in
Fig. 8, S. 430 angegebenen Form konstruiert.
Der Widerstand bestand aus einem geradlinigen
Manganindraht, der mit Kupferfedern an dicken
Platinstücken befestigt war, welche in die Enden
eines 8 cm im Durchmesser haltenden Glas-
rohres eingekittet waren. Dieses Rohr war
gleichfalls mit Öl angefüllt und mit einem
Kapillarindex ähnlich wie der von Kalorimeter
,,A" versehen. Der Manganindraht wurde inner-
halb der Röhre von kreisförmigen Glasscheiben
axial getragen. Auf diese Glasscheiben wurde
innerhalb des Öles mitten zwischen dem Drahte
und den Röhrenwänden ein Cylinder aus
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
435
schwarzem Papier gesetzt, um die Ausstrahlung
zu verhindern. Der Widerstand der Manganin-
drähte der Kalorimeter „i?" und „C" wurde
auf einer Wheatstoneschen Brücke gemessen.
Die Korrektion für Flächendurchgang war, wenn
diese Drähte mit oszillierendem Strome benutzt
werden sollten (sie wurde nach der Ray leigh-
schen Formel bestimmt), wegen des hohen
spezifischen Widerstandes des Drahtmaterials
so klein, dass sie vernachlässigt werden konnte.
Die Kalorimeter „5" und „C" hatten folgende
Konstanten :
tialdifferenz am Unterbrecher, dem Widerstand
der beiden Manganindrähte und der Zeit be-
rechnet werden.
Nachdem ich auf diese Weise die Wärme-
menge erhalten hatte, die erforderlich war, um
eine Ausdehnung um i cm auf der Skala jedes
Kalorimeters zu geben, mass ich den Widerstand
der Quecksilberfunkenstrecke für die oszillierende
Entladung bei verschiedenen Induktanzen und
Kapazitäten des Entladungskreises. Ich stellte
fest, dass der Widerstand der Vakuumfunken-
strecke mit Kapazität und Induktanz variierte.
Fig. 18.
Kalorimeter Drabtlänge Drabtdurch- Widerstand
in cm messerincm in Ohm
B 66 0,078 1,025
C 48 0,108 0,258
Um zu bestimmen, welche Wärmemenge einer
Ausdehnung des Öles um i cm entsprach, wurden
die drei Kalorimeter mit einem direkten Dynamo-
strom kalibriert, welcher durch die Röhre der
Quecksilberfunkenstrecke und die beiden in
Serie geschalteten Manganindrähte hindurchging.
Der Strom wurde wie bei der Aronsschen
Lampe in der Weise geschlossen, dass man die
Röhre umkippte, so dass das Quecksilber der
beiden Elektroden für einen Augenblick zu-
sammenkam. Die in den 3 Kalorimetern durch
den Kalibrierungsstrom verbrauchte Energie
konnte nunmehr nach dem Strome, der Poten-
Folgende Tabellen (Tabelle IV,V und VI) geben
eine Reihe von Ergebnissen für den Widerstand
derVakuumfunkenstrecke bei verschiedenen Kapa-
zitäten und Induktanzen wieder. Aus diesen Tabel-
len ist zu ersehen, dass der Widerstand der Queck-
silberfunkenstrecke mit zunehmender Konden-
satorkapazität abnimmt, und dass dies auch bei
abnehmender Induktanz des Entladungskreises
der Fall ist.
Diese Thatsachen hätten sich vielleicht aus
der Beziehung zwischen Potentialdifferenz und
Strom beim Quecksilberlichtbogen mit Gleich-
strom, und ebenso aus (fer Beziehung zwischen
Kapazität, Induktanz und Strom bei der Konden-
satorentladung vorhersagen lassen.
Bei Gleichstrom von grösserer Intensität als
3 Amp. ist die Potentialdiflferenz am Queck-
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436
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
Tabelle IV.
Induktonz ^-- 0,000 1 10 Henry
Kapazität in Mikrofarad . .
Periode Millionstel Sekunde
Widerstand der Quecksilber-
funkenstrecke in Ohm
Entladnogspoteotial
7070 Volt
0,0130 1 0,0313 I o>073«> I o.« «7
. 2.39
3.78 ;
0,2g
0,23 ;
0,29
1 °>2' 1
0,23
0,22
0,31
0,21
0,27
0.23
0.30
10.22
1,0,29
|0,2t
6,14
0,16
0,14
o,>3
0.13
0,14
0,13
0.13
,7,48
; 0,12
0,11
10,14
0,13
10,13
^0,13
io.'3
Mittel 0,284 '0,219 ' 0,137 0,127
^ycxio ||o,32 10,38 0,37 J043
Tabelle V.
lodnktanz ^^ 0,000 117 Henry
Kapazität in Mikrofarad . .
reriode Millionstel Sekunde
EntladuDgspotential
7070 Volt
Widerstand der Quecksilber- j
funkenstrecke in Ohm
Mittel
RyCx 10
0,0130
;' 7.76
110,69
i, 0,66
I 0,68
10,63
1 0,64
110,69
ii 0,68
; 0,657
i'0,76
0,313
0,0730
0,117
1.2,,
18,6
23.5
i 0,45
0,25
0,20
, 0,48
0,23
0,20
1 0,45
0,23
0,20
, 0,48
0,24
0,18
1 0,43
0,23
0,22
' 0.43
0,24
0,20
' 0,40
0,23
0,20
I 0,444 0,236 0,20
0,78 0,64 0,68
Tabelle VI.
Induktanz -- 0,00142 Henry
Kapazität in Mikrofarad
Periode Millionstel Sekunde
Widerstand der Quecksilberfunkenstrecke
in Ohm
Mittel ,1
Ä' Yc>< 10 ,
Entladungs-
potential
7070 Volt
0,0730
64,7
0,60
0,60
0,59
0,63
0,60
o,S9
0^8 _
0.598
1,62
2_eC _
sin CO t
silberbogen so ziemlich konstant, und zwar
gleich 1 6 Volt bei der hier angewandten Röhre ;
deswegen
/Ä = konst.= i6. (4)
Nun wird der Strom im einfachsten Falle
einer Kondensatorentifidung durch die Gleichung
gegeben :
— Rt
(5)
v\
Widerstand im Vergleich zu
zu vernachlässigen ist, so wird die
Wenn der
T
Quadratwurzel aus den durchschnittlichen Qua
dratwerten von / (wenn man die Dämpfung ver
nachlässigt)
Wenn die Beziehungen (i) und
richtig wären, so würden wir bei
gebenen Induktanz
/Cie = konst.
für verschiedene Werte der
erhalten, und
duktanz
(6,
(3) genau
einer ge-
In-
7^:-xÄ=konst.
(Si
Wir dürfen nicht erwarten, dass die Be-
ziehungen (7) und (8) genau richtig sind, da
zunächst Gleichung {5) auf Grund der Annahme
erhalten ist, dass der Widerstand im Entladungs-
kreise von der Stromstärke unabhängig ist, was
im Widerspruch zu i steht, und da zweitens
Gleichung (4) bei kleinen Stromwerten nicht gilt.
Durch Prüfung der Versuchsdaten in Tabelle
IV, V und VI findet man, dass die Induktanz-
beziehung (8) sich nicht bestätigt. Andererseits
ist bei konstanter Induktanz '/CxÄ bei einer
8 fachen Veränderung von C nahe genug
konstant, um in gewissen Fällen, wo nur eine
rohe Annäherung verlangt wird, von Nutzen
zu sein. ')
Um einen Vergleich mit dem Widerstand
der Quecksilberfunkenstrecke anzustellen, möge
verwiesen werden auf die für den Widerstand
des gewöhnlichen Funkens in der Luft erhaltenen
Werte von Lindemann ^) und Battelli und
Magri.') Bei demselben Entladungspotential
und entsprechenden Kapazitäten und Induktanzen
giebt Lindemanns Untersuchung für den
Widerstand des Funkens in der Luft Werte,
welche vielleicht drei- bis viermal so gross sind
wieder Widerstand der Quecksilberfunkenstrecke.
Andererseits sind die von Battelli und
Magri für den Widerstand eines 2 mm langen
Funkens in Luft zwischen festen Metallelektroden')
erhaltenen Werte ungefähr von derselben Grösse
wie die Werte, die ich selbst für den Wider-
stand meiner Quecksilberfunkenstrecke erhalten
habe. Die Entladungspotentiale waren in beiden
Fällen annähernd dieselben.
1) Dieses Ergebnis ist nicht mit der von I.indeminD
iiir die Abhängigkeit flir die Fankenenergie von der Kapazität
gefundenen anscheinend genaueren Beziehung zu verwechseln'
2) Lindemann, Ann. der Physik 18, I0I2, 1903.
3) Battelli und Magri, diese Zeitschr. 8, 539, 190'
und 4, 181, 1902.
4) Battelli und Magri fanden bei Platiniridium i""l
Kadmiumelektroden denselben Widerstand.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
437
Lindetnanns Beobachtungen wurden mit
einer einzigen Entladung ausgeführt, während
bei denen von Battelli und Magri sowie bei
meinen eigenen eine grosse Anzahl von Ent-
ladungen stattfand, die in schneller Reihenfolge
nacheinander übei^ngen. Letztere Anordnung
dürfte den Verhältnissen entsprechen, unter
denen der Widerstand am kleinsten ist. Ich
fand jedoch, dass eine beträchtliche Änderung
der Ladungsgeschwindigkeit keine nennenswerte
Veränderung des Widerstandes der Quecksilber,
funkenstrecke hervorrief.
VII. Das Vakuum des Cooper-Hewitt-
schen Unterbrechers.
Um das Vakuum des Quecksilberunterbrechers
schnell ändern und den zur Benutzung mit einem
ungefähr 15000 Volt liefernden Transformator
geeigneten Druck messen zu können, konstruierte
ich den Apparat in Fig. 9, S. 43 1 . Die Ansätze
von Röhre I waren nicht mit Platinelektroden
versehen, sondern blieben offen, und an sie
wurden Kautschukröhren befestigt. Die anderen
Enden der Kautschukröhren wurden mit Queck-
silber enthaltenden Behältern in Verbindung
gesetzt. Oben an die Röhre schmolz ich eine
Kapillarröhre von gleichförmiger Ausbohrung
an, welche oben mit einem Sperrhahn ver-
schlossen war. Die Gefässe BB waren fest ange-
bracht, und die Röhre I konnte mit offenem Sperr-
hahn gesenkt werden, so dass sie sich mit Queck-
silber füllte. Röhre I wurde hierauf mit ver-
schlossenem Sperrhahn bis zu einer Höhe ge-
hoben, welche grösser als die Barometersäule
war, und auf diese Weise luftleer gemacht.
Die Ventile TT in den Ansätzen von I ver-
hinderten die aus der Kautschukröhre ent-
weichenden Luftblasen am Eintritt in die Röhre.
Die Röhre, die auf diese Weise beliebig weit
evakuiert werden konnte, wurde durch die
Quecksilbersäulen in Serie mit dem Primärkreise
eines Tesla- Transformators verbunden, dessen
Sekundärkreisentladung als Prüfung für die Güte
des Vakuums diente. Das Vakuum liess sich
in der Weise messen, dass man I mit ge-
schlossenem Sperrhahn senkte, und das noch
vorhandene Gas unter atmosphärischem Druck
in die Kapillare C einbrachte. Ich fand, dass
der Tesla-Transformator bei der mir zur Ver-
fügung stehenden Potentialdifferenz (15000 Volt)
am besten funktionierte, wenn der Druck in der
kalten Röhre vor der Entladung ungefähr
0,02 mm betrug. .Wenn der Druck 2 bis 3mal
grösser war, so lieferte die Röhre einen glänzen-
den Bogen, während der Funken an den Elek-
troden des Sekundärkreises nur schwach war.
Bei Drucken, die niedriger waren als 0,02 mm
(kalt) zeigte die Röhre eine blassgrüne Lumines-
zenz, welche dem Glimmlicht in einer Röntgen-
röhre einigermassen ähnlich sah. Unter diesen
Bedingungen schienen sich die Kondensatoren
nicht zu entladen.
Cambridge, Mass., Jeffersonsches Physikali-
sches Laboratorium, Harvard-Universität.
(Aus dem Englischen Übersetzt von A. Gradenwitz.)
(Eingegangen 2. April 1904.)
BESPRECHUNGEN.
Pestschrift, Ludwig Boltzmann gewidmet zum
sechzigsten Geburtstage, gr. 8. XII u. 930 S.
mit I Porträt, 10 1 Abbildgn. im Text u. 2
Tafeln. Leipzig, J. A. Barth. 1904. M. 18.—
Nicht weniger als 1 1 7 Fachgenossen haben
sich vereinigt, um Ludwig Boltzmann ge- '
legentlich seines 60. Geburtstages den Tribut ,
der Anerkennung und Dankbarkeit darzubringen.
Die allgemeine Verehrung, deren sich Boltzmann
erfreut, verdankt er sowohl seiner auf die Er-
haltung und Weiterfuhrung des Werkes der i
grossen Geister gerichteten wissenschafUichen ;
Arbeit, als auch seiner Persönlichkeit. Boltz-
mann hat manche wissenschaftliche Fehde zu
bestehen gehabt, und er hat nie gezaudert, für \
seine Überzeugung in die Schranken zu treten;
aber er hat stets mit offenem Visier gekämpft,
und das sichert ihm auch die Hochachtung der
Gegner.
Mit der kinetischen Gastheorie, an deren
Ausbildung Boltzmann so hervorragenden An-
teil hat, beschäftigen sich viele Mitarbeiter der
Festschrift. „Über die mechanische Be-
deutung der Temperatur und Entropie"
verbreitet sich M. Planck. Er vergleicht Boltz-
mann s Definition dieser Grössen mit den von
J. W. Gibbs in seinem Werke über statistische
Mechanik gegebenen, und zeigt, dass für den
Fall der stationären Bewegung vieler gleich-
artiger Teilchen, der nach der kinetischen
Theorie dem Wärmegleichgewicht eines Gases
entspricht, die verschiedenen Definitionen im
wesentlichen zu demselben Ausdruck der Entro-
pie führen. Jedoch die Gibbsschen Definitionen
sind auf reversible Vorgänge beschränkt, während
die Boltzmannsche Definition auch für irre-
versible Prozesse gilt und in dieser Hinsicht
der erstgenannten überlegen ist.
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43»
Physikalische Zeitsclii'ift. 5. Jahrgang. No. 14.
An den Virialsatz knüpft H. A. Lorentz
einige Bemerkungen an ; dieselben beziehen sich
einerseits'auf die Ableitung der vanderWaals-
schen Zustandsgieichung, andrerseits auf die
Bewegung'^eines Elektrons im Felde eines festen
elektrischen Dipols; es wird gezeigt, dass die
Bewegungsgleichungen des Elektrons in diesem
Falle mit Hilfe des Virialsatzes sich integrieren
lassen.
Für die Weiterbildung der vanderWaals-
schen Theorie giebt die Mitteilung von M. v.
Smoluchowski beachtenswerte Anregungen.
Es wird gezeigt, dass die den Wahrscheinlich-
keitsgesetzen gemäss stattfindende Schwarm-
bildung der Moleküle unter Umständen Ab-
weichungen von der Zustandsgieichung im Ge-
folge haben kann, nämlich dann, wenn die
Wirkungssphäre der Molekularkräfte nicht mehr
gross im Vergleich zu dem Räume ist, inner-
halb dessen merkliche Dichtigkeitsunterschiede
vorkommen.
Ein nicht minder eigenartiges Problem der
Kinetik schneidet W. Nernst an, in seinem
„Chemisches Gleichgewicht und Tempe-
raturgefälle" überschriebenen Beitrage. Da
das chemische Gleichgewicht einer Gasmischung
mit der Temperatur sich ändert, so ruft ein
Temperaturgefälle ein Gefälle der Partialdrucke
der reagierenden Bestandteile hervor. Die Folge
wird ein Diffusionsvorgang sein, der einerseits
zu einer Modifikation des Massenwirkungsge-
setzes, andrerseits zu einer Wärmekonvektion
Veranlassung giebt, die sich über die gewöhn-
liche Wärmeleitung überlagert.
Bei der Formulierung des zweiten Haupt-
satzes der Thermodynamik wird bisweilen an
Stelle der Entropie der Begriff der „nutzbaren
Energie" oder der „maximalen Arbeit" gestellt.
Es dürfte indessen eine Untersuchung der
Frage, ob der zweite Hauptsatz sich mit Hilfe
dieses Begriffs erschöpfend wiedergeben lässt,
bisher nicht angestellt sein. Eine solche unter-
nimmt C. H. Bryan in seiner Mitteilung: „The
law of degradation of energy as the fundamen-
tal principle of thermodynamics." Er zeigt,
dass sich aus der Erhaltung der Energie und
der Abnahme der nutzbaren Energie in der
That alle Gesetze der Thermodynamik ableiten
lassen. Dabei ist die nutzbare Energie definiert
als der maximale Betrag der Arbeit, die aus
einem System gewonnen werden kann, und
zwar durch Vorgänge, welche gewisse vorzu-
gebende äussere Bedingungen nicht verletzen.
Es stellt sich indessen heraus, dass der maximale
Betrag der zu gewinnenden Arbeit wesentlich
von der Art dieser äusseren Bedingungen ab-
hängt; die nutzbare Energie hat mithin einen
anderen Wert, je nachdem das System in ein
Medium von gegebener Temperatur und ge-
gebenem Druck eingebettet ist, oder in eine
starre Hülle von gegebener Temperatur, oder
endlich in eine starre adiathermane Hülle ein-
geschlossen ist. Während die Entropie eines
Körpers nur von seiner inneren Beschaffenheit
abhängt, hängt die nutzbare Energie auch von
der Beschaffenheit, z. B. der Temperatur, der
Umgebung ab. So entspricht denn einer jeden
irreversiblen Zustandsänderung eines Körpers
eine bestimmte Zunahme seiner Entropie, die
Abnahme der nutzbaren Energie hingegen hängt
von der Temperatur der Umgebung ab. Diese
Unbestimmtheit der maximalen Arbeit wünscht
C. H. Bryan mit Recht bei der Darlegung der
Grundprinzipien betont zu sehen.
Von anderen in das Gebiet der Thermo-
dynamik fallenden Beiträgen seien noch erwähnt
der von van't Hoff „Über den Einfluss
der Änderung der spezifischen Wärme
auf die Umwandlungsarbeit", und der von
F. Richarz „Theorie der verdünnten
Lösungen ohne Benutzung des osmoti-
schen Druckes". Auch die eigenartige Mit-
teilung von S. Arrhenius „Über die An-
wendung der physikalischen Chemie auf
serumtherapeutische Fragen" wird manchen
interessieren.
Bekanntlich hat Boltzmann durch seine
thermodynamische Behandlung des Maxwell-
schen Lichtdrucks den Grund zur neueren Ent-
wickelung der Theorie der schwarzen Strah-
lung gelegt. Dem entspricht es, dass mehrere
Mitarbeiter der Festschrift die Strahlungstheorie
als Gegenstand gewählt haben. So giebt M.
Abraham einen Beweis des Verschiebungs-
gesetzes, der von den zahlreichen, gegen den
ursprünglichen Wienschen Beweis erhobenen
Einwänden frei ist. Die Mittelwertsbildung über
die verschiedenen Richtungen wird vermieden,
indem nur ein einzelnes, dünnes Lichtbündel
betrachtet wird, welches, unter einem beliebigen
Winkel einfallend, von einem senkrecht zu seiner
Ebene beliebig rasch bewegten Spiegel reflek-
tiert wird. Der Spiegel braucht dabei nur für
eine einzige Reflexion als ideal angenommen
zu werden. Indem dem einfallenden Lichtbündel
sowohl, wie auch den reflektierten, Energie,
Bewegungsgrösse und Temperatur zugeschrieben
wird, findet man auf Grund des Satzes von der
Bewegungsgrösse, der beiden Hauptsätze der
Thermodynamikund des Dopplerschen Prinzips,
Beziehungen' zwischen den Temperaturen, Hellig-
keiten und Schwingungszahlen der beidenBündel,
welche das Verschiebungsgesetz enthalten. Das
Stefan Boltzmannsche Gesetz wird nicht vor-
ausgesetzt, sondern es ergiebt sich als Folgerung.
Auch folgt für den normalen Druck des Lichtes
auf den Spiegel ein Ausdruck, der unendlich
wird, wenn die Geschwindigkeit des Spiegeis
die Lichtgeschwindigkeit erreicht. Es ist also
die Erreichung der Lichtgeschwindigkeit aus-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
439
geschlossen, sobald auch nur die geringste
Strahlung auf den Spiegel fällt. Ist spetiell für
senkrecht einfallendes Licht /o der Druck auf
einen ruhenden, p der Druck auf den bewegten
Spiegel und ^ die auf die Lichtgeschwindigkeit
bezogene Geschwindigkeit des Spiegels, so ist
P-P^ ' i-ß'
Im Widerspruch mit dieser exakt begründe-
ten Formel befindet sich eine von W. Wien
am Schlüsse seiner Mitteilung aufgestellte, welche
Po
p = ^o, also in der Nähe der Lichtgeschwin-
digkeit nur den halben Druck ergiebt. Der
Widerspruch rührt daher, dass W. Wien, da
ihm die exakte Lösung des Reflexionsproblems
für den bewegten Spiegel fehlt, den Lichtdruck
auf den bewegten Spiegel einfach der Energie-
dichte gleich setzt, was doch nur für den ruhen-
den Spiegel erlaubt ist.
Übrigens behandelt W. Wien ausführlicher
ein ganz anderes Problem, nämlich die Theorie
eines bewegten leuchtenden Punktes. Er
berechnet auf Grund des Poyntingschen Satzes
die Strahlung durch eine ruhende, den leuch-
tenden Punkt einschliessende Fläche, und erhält
Formeln, die er im Widerspruche mit den vom
Referenten in § 9 seiner Arbeit über die Prin-
zipien der Dynamik des Elektrons aufgestellten
findet. Den Grund dieses Widerspruches zu
finden, überlässt er dem Leser. Diesem fällt
ein Grund für das abweichende Resultat alsbald
auf W.Wien berechnet nämlich die Energie,
die in einem bestimmten Zeitintervall r durch
die ruhende Fläche strömt, der Referent hingegen
diejem'ge Energie, welche das Elektron während
einer bestimmten Zeit t aussendet. Will man
diese letztere mit Hilfe des Poyntingschen
Satzes bestimmen, so hat man für jedes Element
der ruhenden Fläche diejenige Zeit r in Rechnung
zu setzen, während deren die in der Zeit x
entsandte Welle durch die Fläche tritt; wird
z. B. für ein schwingendes, und gleichzeitig
translatorisch bewegtes Elektron für r die
Schwingungsdauer gesetzt, so ist r die an dem
betreffenden Punkte von einem ruhenden Beob-
achter wahrgenommene, d. h. die gemäss dem
Dopplerschen Prinzip veränderte Schwingungs-
dauer. Bestinvnt man für jedes Flächenelement
die in der Zeit t' hindurchgeströmte Energie,
und integriert alsdann über die ruhende Fläche,
so erhält man die gesamte Energie, welche das
Elektron während der Zeit t ausgesandt hat.
Diese letztere Definition der Strahlung des
Elektrons ist für das vom Referenten am'an-
gegebenen Orte behandelte Problem der Emis-
sion von Röntgenstrahlen die einzige sachgemässe,
da das Elektron nur während eines begrenzten
Zeitintervalles x eine Beschleunigung erfährt,
und man die Energie zu kennen wünscht, welche
der während jenes Zeitintervalles erregte elektro-
magnetische Impuls in den Raum hinausträgt.
Aber auch im Falle der bewegten Lichtquelle
dürfte man als die während einer Schwingung
stattfindende Strahlung die Energie zu definieren
haben, welche die während einer Schwingung
entsandten Wellen mit sich führen; diese be-
rechnet sich nach dem Poyntingschen Satze
durch Integration über eine ruhende, die Licht-
quelle einschliessende Fläche, wobei aber nicht,
wie bei Wien, für alle Punkte der Fläche die
gleiche Zeit x, sondern für jeden Punkt die Dauer
x' der daselbst stattfindenden Schwingungen
in Rechnung zu setzen ist. Soviel zur Auf-
klärung jenes Widerspruchs. —
Verwandte Betrachtungen stellt J. Larmor
an; er berechnet auf thermodynamischem Wege
die Strahlung eines bewegten, schwarzen Flächen-
elements, wobei er bei Gliedern erster Ordnung
in ß stehen bleibt, und findet sie in Überein-
stimmung mit den von H. A. Lorentz aus
seiner Theorie gezogenen Folgerungen.
H. Kayser endlich beschäftigt sich mit der
„Temperaturbestimmung strahlender
Gase". Er bemerkt, dass die Verschiebung
des Intensitätsmaximums der Linienspektren
strahlender Gase mit der Temperatur wenigstens
qualitativ ähnlichen Gesetzen folgt, wie bei den
kontinuierlichen Spektren der festen Körper.
Auch viele Mathematiker haben dem Jubilar
Festgeschenke dargebracht. So giebt A. Som-
merfeld eine „besonders anschauliche Ab-
leitung des Gaussischen Fehlergesetzes",
J. Grünwald behandelt die „Ausbreitung der
Wellenbewegungen in einem optisch
zweiachsigen elastischen Medium". Er
greift dabei auf die Methode der Fourierschen
Integrale zurück, und es gelingt ihm, die Lösung
auf eine für die Diskussion geeignete Form zu
bringen. Er findet, dass die von einer perio-
dischen Kraft hervorgerufene Wellenbewegung
zwar entsprechend der elementaren Theorie auf
Fresnelschen Wellenflächen fortschreitet, dass
aber die Schwingungsphase nicht für alle Punkte
der Wellenfläche die gleiche ist. Vielmehr sind
die mit negativem Gaussischen Krümmungs-
masse behafteten Teile der Wellenfläche gegen
die übrigen in ihrer Phase um eine Viertel-
schwingung zurück.
E. Jahnke hat eine „einfache Anwendung
der Vektorrechnung auf die Theorie der
veränderlichen Ströme" beigesteuert. Er
zeigt, dass hier, wie in so vielen Fällen, die
Vektorsymbolik zu einer ebenso klaren und
strengen, wie von überflüssigem Rechnungsbei-
werk \ freien Formulierung führt. Ein anderer
Mathematiker, C. Neumann, vertritt^den ent-
gegengesetzten Standpunkt; . er wünscht die
„Quaternionenstenographie" vermieden zusehen
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440
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 14.
insbesondere bei wichtigen und schwierigen
Untersuchungen, da man sich hier weniger der
Kürze, als der Strenge und Klarheit zu be-
fleissigen habe. Noch weiter geht C. Frege,
der^den Vorwurf, „die logische Richtigkeit der
Kürze des Ausdrucks zu opfern," gegen die
gebräuchliche mathematische Symbolik über-
haupt erhebt, und für eine Begriffsschrift plä-
diert.
Man sieht, wie Stimmen aas den verschie-
densten Lagern zu einem Chorus sich vereinigen,
um dem Jubilar zu huldigen. Im ganzen ge-
nommen, stellt die mit einem Bilde Boltzmanns
versehene Festschrift ein würdiges Denkmal der
Verehrung seiner Zeitgenossen dar.
M. Abraham.
(Eingegangen 3. MSrz 1904.)
R. Klimpert, Entstehung und Entladung der
Gewitter sowie ihre Zerstreuung durch den
Blitzkamm. Eine meteorologische Betrach-
tung. 8. Vni. u. 203 S. Bremerhaven, L.
v. Vangerow. 1902. gebdn. M. 2, —
Verf. schlägt vor, die Anlage von Blitzab-
leitern derart zu gestalten, dass man das Ge-
bäude mit „Blitzkämmen" versieht. Es ist das
im Grunde nichts anderes als eine geländer-
artige Anordnung von vielen Spitzen, wie man
sie häufig als ornamentalen Schmuck an Häu-
sern mit sogen, französischen Dachstühlen an-
trifft.
Die Aufgabe des Blitzkammes besteht nach
dem Verfasser nicht sowohl in der Bewahrung
des Hauses vor Blitzschlägen, als vielmehr in
der Verhinderung des Gewitters überhaupt; er
soll somit der ganzen Gegend zugute kommen.
Auch soll er durch Beseitigung der elektrischen
Entladung den diese begleitenden Sturm und
somit den Windschaden verhüten.
Im einzelnen liessen sich gegen manchen
Abschnitt des Buches allerlei Einwände
begründen, doch verdient namentlich die Ge-
schichte des Blitzableiters in Deutschland einige
Beachtung. Nippoldt jun.
(EingegaDgen ll. Februar 1904.)
M. Le Blanc, Lehrbuch der Elektrochemie.
Dritte vermehrte Auflage, gr. 8. VIII und
284 S. mit 31 Figuren. Leipzig, Oskar
Leiner. 1903. Mk. 6, — .
Das Buch erschien 1895 in erster Auflage.
Seitdem ist eine ganze Reihe von Werken er-
schienen, die ähnliches anstrebten, keines aber,
das als ein zuverlässigerer Führer für den Ein-
tritt in das Gebiet bezeichnet werden dürfte.
Die Arbeiten des Verfassers haben ja an wesent-
lichen Punkten fordernd eingegriffen und er
hat in dem Lehrbuch mannigfache Gelegenheit
gefunden, Ergebnisse darzustellen, die auf
einem Felde erwachsen sind, das er zuerst
urbar gemacht hat. Die vorübergehende
Thätigkeit des Verfassers in der Technik macht
sich vorteilhaft in der neuen Auflage geltend,
indem die theoretischen Auseinandersetzungen
vielfach durch Beispiele aus der Praxis belebt
werden. Coehn.
(Eingegangen 23. Februar 1904.)
Michael Faraday, Experimentaluntersuch-
ungen über Elektrizität Herausgegeben
von A.J. vonOettingen, 20. — 23. Reihe. 8.
174 S. und II Figuren im Text. {Ostwalds
Klassiker der exakten Wissenschaften, Heft
140.) Leipzig, Wilhelm Engelmann. 1903.
Mk. 3,-.
Die vorliegenden Untersuchungsreihen Fa-
rad ays umfassen seine magnetischen und dia-
magnetischen Arbeiten nebst allen Zusätzen.
Die geniale Fähigkeit Faradays, durch wohl-
berechnete Fragestellung an die Natur ihr
Schritt für Schritt ihre Geheimnisse zu entreissen,
dokumentiert sich auch hier in der glänzendsten
Weise und gestaltet die Lektüre der Arbeiten
zu einem wahren Genuss. Es liegt ein ganz
eigenartiger Reiz darin, genau die Wege er-
kennen zu können, welche ein so gewaltiger
Geist wie derjenige Faradays gegangen ist.
Schritt für Schritt fuhrt die Untersuchung den
Leser mit zwingender Logik weiter in der Er-
kenntnis der behandelten Erscheinungen.
Emil Böse.
(Eingegangen 9. Min 1904.)
Berichtigung.
Der Arbeit des Herrn Arciero Bernini, „über den
EinBuss der Temperatur auf die elektrische Leitßihigkeit d«
Natriums" 6, 341, 1904131 zur Überschrift folgende Fussaotc
beizufügen:
1) „Nuovo Cimento (5) 6, Juli — August 1903."
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenosten, der
Redaktion von eintretenden Andeningen möglichst biU
Mitteilung su machen.)
Bei der Versammlung der internationalen Vereinigung der
Akademien in London ist Prof. Dr. E. Riecke in Göttingeo
zum Ehrendoktor der Universität Cambridge ernannt worden.
Dr. Ludwig Prandtl, Prof. an der Technischen Hoch-
schule in Hannover, hat einen Ruf filr technische Pbysit
an die Universität Göttingen erhalten als Nachfolger des
nach Danzig berufenen Professors Dr. Lorenz.
Ffir die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Böse in Oöttingen.
- Druck von Angnst Pries In Leipzig.
Verlag von S. Hirael in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 15.
I. August 1904.
RedaktiODWchliui für No. 16 am 3. August 1904«
5- Jahrgang.
OriglMlmittollmgen :
H. Mache, Ober die im Gasteiner
Wasser enthaltene radioaktive Ema-
nation. (Vorläu6ge Mitteilung.) S.441.
E. F. BurtoD, Über die Natur der
Strahlung gewöhnlicher Metalle.
S. 444-
G. C. Schmidt, Über die Emanation
des Phosphors. S. 445.
G. Lddeling, Über eine Vorrichtung
zur Registriernng der luftelektrischen
Zerstreuung. S. 447.
H. Schering, Eine Verbesserung der
Hartgummi-Isolatoren f&i luftelek-
trische Messungen. S. 4J1.
G. Seibt; über den Zusammenhang
zwischen dem direkt und dem in-
duktiT gekoppelten Sendersystem für
drahtlose Telegraphie. S. 452.
F. Kol ä cek. Die pondero motorischen
Kr&fle, welchen ein homogenes Di-
elektriicnm in einem elektromagne-
tischen Felde unterworfen ist. (Ant-
wort an Herrn R. Gans.) S. 455.
o
K. Angström, Die Strahlung der
Hefoerlampe. S. 456.
Th. E. Doubt, Die Wirkung der
LichtintensitSt auf die Lichtgeschwin-
digkeit. S. 457-
F. Pockels , Entgegnung auf die Be-
merkungen des Herrn F. Ehrenhaft
„Zur optischen Resonanz." S. 460.
M. Th. Edelmann, Zeitbestimmung
für kleine FallrSume nach der Me-
thode Toa Radacovic. S. 461.
F. Florio, Neue Quecksilber-Luft-
pumpen. S. 462.
INHAIiT:
A. Sommerfeld, Bezeichnung und
Benennung der elektromagnetischen
Grössen in der Enzyklopädie der
mathematischen Wissenschaften V.
S. 467.
Bespreohnngen:
A. Sommerfeld, Enzyklopädie der
mathematischen Wissenschaften mit
Einschluss ihrer Anwendungen. Bd.V.
Physik. S. 470.
E. Böse, Neuere Lilteratur über Ra-
dium und Radioaktivität. S. 473.
H. T. Helmholtz, Vorlesungen über
theoretische Physik II. S. 475.
K. Geissler, Die Grundsätze und das
Wesen des Unendlichen in der
Mathematik und Philosophie. S. 475.
H. Weber, Die partiellen Differen-
tialgleichungen der mathematischen
Physik II. S. 476.
W. Weber und R. Kohlrausch,
Fanf Abhandlungen Aber absolute
elektrische Strom- und Widerstands-
messung. S. 477.
W. Ostwald, Grundlinien der anor-
ganischen Chemie. S. 477.
J. Walker, Einführung in die physi-
kalische Chemie. S. 478.
O. Linders, Die ftlr Technik und
Praxis wichtigsten physikalischen
Grössen in systematischer Darstellung
sowie die algebraische Bezeichnung
der Grössen. Physikalische Mass-
systeme, Nomenklatur der Grössen
und Masseinheiten. S. 478.
K. Prytz, Hovedträkkene af de vig-
tigste fysiske Maalemetoder. S. 478.
B. Kolbe, Anleitung zu 30 der wichtig-
sten Schulversuche mit dem Differen-
tial- und Doppelthermoskop. S. 479.
M. Kuhn, „Apparat für den Torri-
cellischen Grundversuch" und „Pneu-
matischer Universalapparat." S. 479.
A. Berliner, Lehrbuch der Experi-
I mentalphysik in elementarer Dar-
, Stellung, S. 479.
C. Ramsauer, über den Ricochet-
I schuss. S. 480.
I H. J. Tallqvist, Lehrbuch der tech-
I nischen Mechanik I. S. 480.
; Naturwissenschaft u.Technik I, II.S.48 1 .
I J. Kollert, Katechismus der Physik.
, S. 482.
F. M. Feldhaus, Die Erfindung der
elektrischen VerstSrkungsflafche
durch E. Jttrgen v. Kleist. S. 483.
i M. Wolf, Publikationen des astrophy-
, sikalischen Observatoriums König-
stuhl-Heidelberg. S. 483.
J. M. Pernter, Meteorologische Op-
tik II. S. 484.
I A. Stentzel, Entstehung der Materie
und der Nebularsysteme. S. 485.
H. MBU er. Das Arbeiten mit Roll-
films. S. 485.
M. Brillouin, Propagation de l'elec-
tricit& S. 485.
I. Zehnder, Das Leben im Weltall.
i S. 486.
M. V. Rohr die Bilderzeugung in op-
tischen Instrumenten vom Standpunkt
der geometrischen Optik I. S. 487.
Pertonallen. S. 488.
Gesuche. S. 488.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
über die
enthaltene
im Gasteiner Wasser
radioaktive Emanation.
Von Heinrich Mache.
(Vorläufige Mitteilung. '))
J. J. Thomson und F. Himstedt haben
gezeigt, dass Quellwässer eine radioaktive Ema-
Jiation enthalten, die durch Auskochen oder
Durchperlen von Luft aas ihnen entfernt wer-
den kann. Es ist zu vermuten, dass die durch
J. Elster und H. Geitel in der freien Atmo-
sphäre, in besonderem Masse aber in den Erd-
kapillaren aufgefundene Emanation mit dieser
in den Quellwässern enthaltenen identisch ist.
Ihre gemeinsame Ursache ist dann darin zu
.suchen, dass nach Elster und Geitel gewisse
Erdarten, wie Fango, besonders stark aber die
Sedimente von Quellwässern eine radioaktive
Substanz enthalten^), welche die Fähigkeit be-
i) Im Auszug mitgeteilt im Anzeiger der kniserl. Akademie
der Wiss. vom 23. Juni 1904.
2) Diese Zeitschrift 5, 321, 1904.
sitzt, Emanation zu entwickeln, die sich dann
eben in Luft und Was.ser vorfindet.
Die nächste Frage wird die nach den Eigen-
schaften dieser neuen aktiven Substanz sein,
da die Kenntnis dieser Eigenschaften die Ent-
scheidung ermöglicht, ob hier wirklich ein neuer
radioaktiver Körper vorliegt oder einer der be-
reits bekannten.
Es behalten nun nach den Versuchen von
Elster und Geitel die aus dem Fangoschiamm
gewonnenen radioaktiven Produkte, wie auch
die Quellsedimente ihre Wirksamkeit bei, es ist
weiter festgestellt, dass die entwickelte Ema-
nation bei derselben Temperatur kondensiert,
wie die des Radiums ( — 150" C.)') und dass
auch das Gesetz des zeitlichen Abklingens ihrer
Wirkung dasselbe ist, wie ftir Radiumemanation,
dass also die Wirkung in 3,99 Tagen auf die
Hälfte sinkt.«)
Einen weiteren Beleg für die Identität der
1904.
i^ F. Himstedt, diese Zeitschrift 5, 212, 1904.
2) P. Curie und A. L.ibordc, Compt. rend. 138, 1150,
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442
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
in Frage kommenden Substanz mit Radium <
bilden die im folgenden im Auszug mitgeteil- '
ten Versuche, die mit dem an Emanation un- ]
gemein reichhaltigen Wasser der Gasteiner
Therme vorgenommen werden konnten. Man
vermutet schon seit längerer Zeit in diesem '
indifferenten, an Mineralbestandteilen ungewöhn-
lich armen und doch heilkräftigem Wasser ein
radioaktives Agens und in der That haben vor
kurzem P. Curie und Laborde') gelegentlich
einer Untersuchung des Emanationsgehaltes von
Quellgasen auch das Gas der Gasteiner Therme
untersucht und gefunden, dass es von allen
untersuchten den weitaus grössten Betrag von
Emanation enthält.
Bei den hier mitgeteilten Versuchen wurde
die Emanation jedoch nicht dem Gase, sondern
durch Durchquirlen von Luft dem Wasser selbst
entnommen. Dieses war in Flaschen mit ein-
geriebenem Stöpsel eingefüllt worden und zwar
bis zum Flaschenhals, da jeder grössere Luft-
raum über dem Wasser zu vermeiden ist, weil
sonst die Emanation aus dem Wasser in die
Luft ausströmt, bis ihr Partialdruck in Luft und
Wasser der gleiche geworden ist. Wurde z. B.
eine volle Flasche zur Hälfte geleert und der
Emanationsgehalt der ersten Hälfte bestimmt,
so wies nach mehrstündigem Stehen in halb-
leerer Flasche die zweite Hälfte ungefähr den
halben Gehalt der ersten auf. Es steht dies
im Einklang mit den Beobachtungen von Him-
stedt und v. Traubenberg*), durch welche
die Gültigkeit des Daltonschen Gesetzes ftir
die im Quellwasser enthaltene Emanation nach-
gewiesen wurde.
Die Methode der Untersuchung war die be-
kannte zuerst von Elster und Geitel einge-
führte. Ein cylindrischer, innen mit Messing-
drahtnetz ausgekleideter Glassturz von 15^/4 1
Inhalt wurde mit seinem abgeschliffenen Rande
auf einen massiven Kupferteller aufgesetzt und
durch Bestreichen mit etwas Vaselinfett genügend
gedichtet. Unter dem Sturze stand ein Exner-
sches Elektroskop mit Bernsteinisolation und
Spiegelablesung nach Elster und Geitel, auf
das der cylindrische Zerstreuungskörper aufge-
setzt war. Die Kapazität des Systems betrug
9-5 E. S. E. Das Ablesen des Elektroskops
geschah durch ein Fenster aus Spiegelglas, das
Laden vermittels einer Magnetnadel, die von
aussen durch einen kleinen Stabmagnet zum
Kontakt mit dem den Zerstreuungskörper tra-
genden Stifte gebracht und durch eine den
Kupferteller isoliert durchsetzende Zuleitung
geladen werden konnte. Zwei Hähne, der eine
im Teller, der andere in einer Öffnung des
Glassturzes eingekittet, ermöglichten die Aus-
i) 1. c.
2) 1. C. S. 130. 2tO.
führung der folgenden Operation. Es wurde
nämlich vermittels eines durch einen Motor in
einfacher Weise betriebenen Gummigebläses die
unter dem Glassturz enthaltene Luft durch den
einen Hahn aspiriert, weiter in heftigena Blasen-
strom durch das untersuchte Wasser gepresu
und hierauf über eine Chlorcalciumvorlage und
durch den zweiten Hahn in den Apparat zu-
rückgebracht. Bei einer Förderungsmenge von
3'/3 1 Luft pro Minute und bei einer Wasser-
menge von ' 4 1 war dann der Gleichgewichts-
zustand in längstens einer halben Stunde er-
reicht. Von da an wurde nach Abstellen des
Motors ein weiteres regelmässiges Ansteigen
der Leitfähigkeit der Luft im Apparate bemerkt,
das auf die Wirkung der an allen Teilen de>
Apparates induzierten Aktivität zu setzen ist.
Der nach ungefähr 4 Stunden erreichte Ma.xi-
malwert sank dann langsam ab und zwar in
Übereinstimmung mit den Beobachtungen von
Curie und Laborde in vier Tagen auf die
Hälfte.
Es schien zunächst die Entscheidung der
Frage geboten, ob die Emanation auch im
Wasser nach dem gleichen Gesetz abklingt wie
in Luft. Zu diesem Zwecke wurden aus vier
zu gleicher Zeit gefüllten Flaschen an verschie-
denen Tagen Proben von je ','4 1 mittels einer
Pipette entnommen und auf die oben beschrie-
bene Weise behandelt. An den erreichten
Maximalwerten musste dann zunächst der auf
die induzierte Aktivität entfallende Teilbetrag
korrigiert werden. Das geschah in der Weise,
dass der Apparat durch kräftiges Ausblasen
' gelüftet und hierauf das Abklingen der indu-
I zierten Aktivität beobachtet wurde. Der aus
der erhaltenen Kurve für den Zeitpunkt Null
extrapolierte Wert wurde dann in Abzug ge-
\ bracht. In der folgenden kleinen Tabelle giebt
M den Maximalwert der unter der Glocke er-
; reichten Zerstreuung in Volt/Minuten, w den auf
I Rechnung der induzierten Aktivität zu setzen-
I den Betrag. Die Differenz M—m ist dann ein
I Mass für die Wirksamkeit der Emanation.
Zeit nach
der FülluDg
I Tag
3 Tage '
6 „ I
9 .,
M
32.9
■ 9.2
«'.7
18,4
13.3
9.«
S.5
M-m
26,0
19,6
10,1
6,2
Jt
25.2
17.0
10,6
6.3
Es hat nun Frau M. Curie nachgewiesen'),
dass für mit Radiumemanation gesättigte in ge-
schlossenem Gefäss aufbewahrte Flüssigkeiten
dasselbe Abklingungsgesetz gilt, wie für Radium-
emanation überhaupt, d. h. ist 5*0 die Wirk-
samkeit der Emanation zur Zeit Null, so ist sie
nach / Tagen durch die Gleichung
I) Diss., S. 112, Paris 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
443
yt = y«\ä,-2e ='*^°— 3-2^
tMo
WO / die Zahl der Sekunden bedeutet, von dem
Moment an gerechnet, in welchem der aktivierte
Körper dem Einfluss der Emanation entzogen
wird.
Es wurde eine grössere Zahl derartiger Ab-
klingungskurven beobachtet und zwar für ver-
schiedene Emanationskonzentration und für Ex-
positionszeiten, die zwischen 4 und 53 Stunden
schwankten. Alle diese Kurven zeigen anfäng-
liche Störungen, die sich über ein Intervall bis
zu 40 Minuten erstrecken und die, wenn auch
vermindert, selbst dann noch auftraten, wenn
die Expositionszeit über 24 Stunden betrug.
Der Charakter dieser Unregelmässigkeiten ist
genau der gleiche, wie er von Rutherford an
durch Radium induzierten Körpern beobachtet
wurde und besteht in erster Linie aus einem
raschen anfänglichen Abfallen der Aktivität
innerhalb der ersten zehn Minuten.^)
Ein Parallelversuch mit der einer schwachen,
wässerigen Radiumchloridlösung entnommenen
Kmanation gab hier übrigens völlig gleiche Re-
sultate. Sieht man aber von diesen Anfangs-
störangen ab, so zeigt es sich, dass das Gesetz,
nach welchem die durch Wasseremanation in-
duzierte Aktivität abklingt, in ganz ausgezeich-
neter Weise durch die Formel von Curie und
i) Compt. rend. 186, 364, 1903.
2) Vgl. E. Rutherford, Radio-Activity, S. 262 u. 273,
Cambtidge (1904).
gegeben. Die letzte Kolumne der obigen Ta-
belle enthält die für ^o = 30 nach dieser Formel
berechneten Werte. Sie geben an, bis zu wel-
chen Beträgen die Aktivität einer Radiumema-
nation von der anfänglichen Intensität 30 in
gleicher Zeit abgesunken wäre. Man sieht hier-
aus, dass die Wirksamkeit der im Gasteiner
Wasser enthaltenen Emanation in verschlossenen 1
Flaschen nach demselben Gesetze abklingt wie
eine im Wasser gelöste Radiumemanation. Man
wird zugleich schli essen können, dass im Gasteiner '
Wasser — wenn überhaupt — nur sehr geringe
Mengen der radiumhaltigen Substanz selbst
vorhanden sind, da sonst das Abklingungsgesetz
ein anderes sein müsste.
Ausführlich wurde ferner in der oben be-
schriebenen Weise das für eine jede Emanation
so charakteristische Abklingungsgesetz der in-
duzierten Aktivität untersucht. Für durch Ra-
dium aktivierte Körper ist dieses Gesetz durch
die Arbeit von P. Curie und Danne') sehr
genau bekannt. Hiemach ist es für eine mehr
als 24 Stunden andauernde Einwirkung der 1
Emanation durch die Differenz zweier Expo- '
nentialfunktionen gegeben, nämlich durch den I
.\usdruck 1
Danne dargestellt werden kann. Die folgende
Tabelle lässt dies erkennen. Sie bezieht sich
auf einen Versuch, bei dem die Emanation aus
2 1 Wasser entnommen wurde, wodurch die
Leitfähigkeit im Apparate auf das ungefähr
30ofache ihres normalen Wertes gestiegen war.
Die Expositionszeit betrug 4 Stunden. Der
konstante, über dem normalen liegende. End-
wert ist natürlich in Abzug gebracht. Die erste
Kolumne giebt die Zeit vom Abheben des
Glassturzes an gerechnet, die zweite die be-
obachteten Werte in Volt/Minuten, die dritte
die aus der Formel von Curie und Danne
für 5^0=87,7 berechneten.
Zeit in
Minuten
7t beob.
7t ber.
A
31
\ 65,0
67,6
+ »,6
62
4*,3
4«.2
— 1,1
93
22,9
22,8
— 0,1
124
".5
11,9
+ 0.4
'§1
s.«
6,0
+ o.a
186
2,89
2.97
-f. 0,08
217
1.49
«.44
— 0.05
J. J. Thomson erwähnt'), dass nach Ver-
suchen von Adams die aus Cambridger Leit-
ungswasser gewonnene Emanation nicht die
Fähigkeit besitzt, ungeladene Körper zu akti-
vieren. Hierdurch würde sie sich wesentlich
von Radiumemanation und von der aus der
Gasteiner Quelle gewonnenen unterscheiden.
Die weitere Angabe, dass die auf negativ
geladenen Flächen erregte Radioaktivität in
etwa 45 Minuten auf die Hälfte sinkt, dürfte
sich wohl auf die ersten 45 Minuten beziehen
und findet sich dann in Übereinstimmung mit
meinen Beobachtungen.
Schliesslich wurde noch das Wasser der
Wiener Hochquellleitung in analoger Weise
untersucht. Die aus demselben gewonnene Ema-
nation zeigt in allen Stücken qualitativ das
gleiche Verhalten, wie die der Gasteiner Therme.
Im besonderen ist auch hier das Abklingen der
induzierten Aktivität durch die Formel von
Curie und Danne darstellbar. Doch verhalten
sich die in gleichen Quantitäten der beiden
Wässer enthaltenen Emanationsmengen unge-
fähr wie I : 1000.
Nach allem ist wohl anzunehmen, dass die
meisten, wenn nicht alle der bisher untersuch-
ten Quellwässer wirklich Radiumemanation ent-
halten. Das führt zur Vorstellung, dass in den
tieferen Schichten der Erdrinde radiumhaltige
Mineralien lagern, welche grosse Mengen von
Emanation entwickeln, die dann zum Teil mit
der Bodenluft und den Quellwässern zu Tage
i) Xaturw. Rdsch. 18. 395, 1903.
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444
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
treten, ohne dass letztere aktive Substanz selbst
in grösserer Menge mit sich führen.
Wien, II. phys. Inst, der Universität.
(Hingegangen 25. Juni 1904.)
Über die Natur der Strahlung gewöhnlicher
Metalle. 1)
Von E. F. Burton.
Die von einer Anzahl Forschern ange-
stellten Versuche *) haben gezeigt, dass die Leit-
fähigkeit einer in einem geschlossenen Metall-
gefäss eingesperrten Luftmasse von der Natur
der Substanz abhängt, aus der die Gefässwände
bestehen. Patterson verband mit seinen sich
in dieser Richtung bewegenden Versuchen die
Bestimmung der Leitfähigkeit der Luft unter
verschiedenen'- Drucken und fand nur eine ge-
ringere Veränderung bei Benutzung eines kleinen
Eisenblech -Cylinders als Behälter, wenn der
Druck von einer bis ungefähr ein Drittel At-
mosphäre reduziert wurde; unterhalb eines
Druckes von einem Drittel Atmosphäre fand er,
dass die Leitfähigkeit annähernd proportional
zur Dichte der Luft variiert. Aus seinen Ver-
suchen zog er den Schluss, dass die Leitfähig-
keit der eingesperrten Luft wahrscheinlich von
der Anwesenheit einer leicht absorbierbaren
Strahlung der Wände des Behälters herrührte.
In der gemeinsamen Arbeit von Professor
Mc. Lennan und mir sind die Ergebnisse einer
Beobachtungsreihe angegeben, welche die
Schlussfolgerungen Pattersons nicht bestä-
tigen. Bei unserer Untersuchung fanden wir,
dass die Leitfähigkeit von gewöhnlicher in einem
grossen Cylinder aus galvanisiertem Eisen ein-
geschlossener Luft proportional zur Dichte vari-
iert innerhalb eines Druckbereiches, der sich
von 500 bis auf 5 cm Quecksilber erstreckt.
Nach diesem Ergebnis wurden wir zu der
Schlussfolgerung veranlasst, dass die Leitfähig-
keit der eingeschlossenen Luft zum grossen
Teile von einer nicht leicht absorbierbaren
Strahlung herrührte. Weitere Versuche haben
gezeigt, dass wenigstens ein Teil dieser durch-
dringenden Strahlung seine Quelle ausserhalb
des Cylinders hat, ein Ergebnis, dass durch die
Versuche von Rutherford und Cook*) be-
stätigt wird.
Gegenstand der in vorliegender Arbeit zu
beschreibenden Versuche war es, diese von einer
äusseren Quelle herrührende durchdringende
i) Ref. einer vor der Araerik. Physik. Gesellsch. in der
Sitzung vom 30. Dez. 1903 Torgetrageneu Arbeit.
2) Mc. Lennan und Burton, Amerik, Physik Ges., Dez.
1902; Patterson Proc. Camb. Phil. Soc, XII. S. 44. Strutt,
Xature, 19. Feb. 1903.
3) Rutherford und Cook, Amerik. Physik. Gesellsch.,
Dez. 1902. Cook, Phil. Mag. (.)kt 1903. S. 403.
{ Strahlung möglichst völlig abzuhalten und die
i Natur der übrigen von den Wänden des Be-
hälters ausgehenden Strahlung festzustellen.
Der hierbei angewandte Apparat ist dem
bei den oben erwähnten Versuchen benutzten
ähnlich. Die Luft war in einem 125 cm langen
und 30 cm im Durchmesser haltenden Cylinder
aus galvanisiertem Eisen eingeschlossen, wie
ein solcher in Fig. i abgebildet ist. In eine
Zum Elektrometer
Zur Batterie
■mX^'Ufm
Fig. I.
etwa 20 cm lange Röhre A, die oben in den
Cylinder gesetzt war, wurde ein etwa 5 cm im
I Durchmesser haltender Ebonitstopfen gesteckt.
I Durch diesen wurde eine Messingröhre B hin-
I durchgeschoben und in B ein zweiter Ebonit-
I stopfen fest eingesetzt. Dieser zweite Stopfen trug
I einen Messingstab C, der fast bis auf den
I Boden des Cylinders reichte. Die Messing-
I röhre B, welche während dieser Versuche fort-
j dauernd geerdet war, diente als Schutzröhre und
I verhinderte jedes Eindringen von Elektrizität aus
I dem Cylinder nach dem Stab Cdurch die Ebonit-
stopfen. Der Stab C stand mit einem emp-
findlichen Elektrometer in Verbindung, und
der Cylinder wurde auf etwa 240 Volt geladen
erhalten. Die Leitfähigkeit wurde in der Weise
gemessen, dass der Sättigungsstrom durch die
eingeschlossene Luft nach dem Messingstab be-
stimmt wurde. Bei den Versuchen, die äussere
Strahlung abzuhalten, wurde der Cylinder nach-
einander in Wasser getaucht, welches in Trögen
von verschiedener Grösse enthalten war; hier-
bei war alles sorgfältig isoliert.
Es kamen Tröge von 3 Grössen zur Ver-
wendung, so dass ich bezw. Wasserschirme von
der Dicke 10,5 cm, 24 cm und 60 cm erhielt.
Die Abnahme der Leitfähigkeit in den einzel-
nen Fällen ist in Tabelle I angegeben.
Tabelle I.
Dicke des Wasserschirmes
10,4 cm
60 „
Abnahme der Leitfähigkeit
11,9 Prozent
■5.4 ..
33.4 ..
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
445
Diese Werte, welche zur Dicke der dem
Cylinder umgebenden Wasserschichten annä-
hernd proportional sind, werden von der Kurve
in Fig. 2 dargestellt, aus der hervorgeht, dass
o
u
0«
100
M
n
10
w
M
40
M
W
10
'S
N
^
\
'-x
M M 1«
Dicke
Fig. 2.
eine Wasserhülle von erheblich grösserer Dicke
als 60 cm nötig sein würde, um die durch-
dringende Strahlung völlig abzuhalten. Da ein
zu diesem Zwecke geeigneter Apparat nicht
zur Verfugung stand, so wurden die Versuche
mit Wasserschirmen nicht weiter fortgesetzt.
Tabelle II.
Stromstärke in ^^ „-1, •-
willkürlichem ^"""^ '"
Stromstärke in
Druck in mm
willkttrlichem
Masse ""
Masse
752
20,8 238
10,6
652
19,84 142
6,8
548
18,3 49
''^.
444
15,8 19
1,36
347
14.9
I c^^
die Leitfähigkeit wieder zum Druck fast genau
proportional ist, dass daher der übrige Teil der
Leitfähigkeit nicht auf Rechnung einer leicht
absorbierbaren, sondern vielmehr auf die einer
durchdringenden Strahlung kam.
Herrn Professor Mc. Lennan, unter dessen
gütiger Leitung die Arbeit ausgeführt worden
ist, bin ich zu aufrichtigstem Danke verpflicbtet.
(Aus dem Englischen Übersetzt von A, Gradenwitz.)
(Eingegangen 29. April 1904.]
I
Während der Apparat in den grössten Trog
tauchte, wurde der Druck von 752 mm Queck-
silber auf 19 mm verkleinert und die Leit-
fähigkeit bei verschiedenen Drucken gemessen.
Die in Tabelle II aufgeführten und graphisch
in Fig. 3 wiedergegebenen Werte zeigen, dass
Druck in mni.
Über die Emanation des Phosphors.
Von G. C. Schmidt.
Seit meiner letzten Veröffentlichung') über
die Emanation des Phosphors ist eine ganze
Anzahl von Abhandlungen^) über denselben
Gegenstand erschienen, welche sich alle mehr
oder minder gegen die von mir gegebene Er-
klärung der durch sich oxydierenden Phosphor
der Luft erteilten Leitfähigkeit wenden. Ich
habe diese Leitfähigkeit auf die bei der Oxy-
dation sich bildenden festen Oxydationspar-
tikelchen, also auf eine Staubwirkung zurück-
geführt, während meine verehrten Gegner als
Ursache der Leitfähigkeit die Entstehung von
Ionen oder Elektronen ansehen. Einen ver-
mittelnden Standpunkt nimmt Herr A. Uhrig')
ein, welcher der Meinung ist, dass sowohl
durch die Gegenwart der Staubteilchen als
auch durch die der Ionen die Leitfähigkeit
hervorgerufen wird.
Indem ich mir vorbehalte, in einer ausfuhr-
lichen Abhandlung auf die Einwände meiner
Gegner zu antworten, möchte ich an dieser
Stelle nur auf einige der vielen Widersprüche
in ihren einzelnen Versuchsresultaten hinweisen.
So findet Herr Harms bei gewöhnlichem Druck
keinen Sättigungsstrom — bestätigt hiermit
das von mir gefundene Resultat — schliesst
aber hieraus im Gegensatz zu der von mir ge-
gebenen Erklärung, dass nur die Elektronen-
theorie diese Resultate zu deuten vermöge.
Herr Bloch findet dagegen einen Sättigungs-
strom ^) und schliesst hieraus, dass ebenfalls
nur die Elektronentheorie dieses Ergebnis zu
erklären vermag. Trotzdem somit die experi-
1) G. C. Schmidt, Ann. d. Phys. 10, 104, 1903; diese
Zeitschrift 3, 475, 1902.
2) A. Gockel, diese Zeitschrift 4, 602, 1903; E.Bloch,
CR. 136, 1324, 1902; Soc. Franc, de Physique 20. Febr. 1903
und 19. Febr. 1904; Barus, Ann. d. Phys. 11, 1142, 1903;
Elster und Geitel diese Zeitschrift 4, 457, I903; F.
Harms, diese Zeitschrift 4, lil u. 436, 1903; 6, 93, 1904.
3I A. (Jhrig, Diss. Marburg, 1903, S. 50 — 53.
4) In meiner ausführlichen Abhandlung werde ich nach-
weisen, dass dieses Resultat falsch ist und dass somit alle
Folgerungen hieraus, wie die Geschwindigkeit im elektrischen
Felde, Reaktionsgeschwindigkeit u. s. w. nicht, haltbar sind.
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446
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
luentelle Grundlage der Bl ochschen Arbeit
(nämlich das Vorhandensein eines Sättigungs-
stromes, worauf alle seine theoretischen Be-
trachtungen und sich daran anschliessenden
Berechnungen beruhen) im schroffsten Gegen-
satz zu der von Herrn Harms steht, beginnt
er seine Abhandlung mit dem Hinweis, dass
Herr Harms bereits bewiesen habe, dass meine
Theorie nicht richtig sei und Herr Harms
schliesst seine zweite Abhandlung ') mit der
Bemerkung, „dass auch £. Bloch zu dem Re-
sultat gekommen ist, dass die Schmidt sehe
Annahme nicht haltbar ist."
Herr Harms zieht aus seiner lonentheorie
den Schluss, dass der von einem zur Erde ab-
geleiteten Stückchen Phosphor ausgehende
Nebel stets zur nächsten Elektrode wandern
müsse, die Herren Elster und Geitel finden
dagegen experimentell, dass eine Teilung ein-
treten kann.
In seiner letzten Abhandlung hat Herr
Harms seine ursprüngliche Theorie wesentlich
modifiziert, indem er nicht mehr annimmt, dass
die Ionen direkt bei der Oxydation sich bilden,
sondern dass die sekundär mit der Phosphor-
oxydation verknüpfte Reaktion der Bildung
bezw. des Zerfalls von Ozon die Ionen liefert.
Diese neue Theorie steht in Widerspruch mit
den Versuchen der Herren Elster und Geitel^),
welche fanden, dass Ozon bei gewöhnlicher
Temperatur nicht leitet. Diese Thatsache ist
von Herrn Uhrig ^) bestätigt worden. Erst
bei höheren Temperaturen ist eine Ionisation
beim Zerfall des Ozons nachzuweisen, aber
diese ist von einer ganz anderen und zwar viel
kleineren Grössenordnung als die durch Phosphor
der Luft erteilte Leitfähigkeit. Nun wird das
bei der Oxydation des Phosphors sich bildende
Ozon, besonders wenn es durch einen lang-
samen über den Phosphor streichenden Luftstrom
sofort aus dem Oxydationsbereich des Phosphors
weggeführt wird, keine hohe Temperatur besitzen,
besonders da auch bei seiner Bildung Wärme
absorbiert wird; es ist daher völlig ausge-
schlossen, dass die enorme, durch oxydieren-
den Phosphor hervorgerufene Leitfähigkeit den
kleinen sich hierbei bildenden Ozonmengen
zugeschrieben werden kann.
Auf die übrigen Einwände, welche gegen
meine Erklärung erhoben worden sind, werde
ich in meiner ausführlichen Arbeit zurück-
kommen; hier möchte ich nur noch einen Be-
weis von den Herren Barus und Harms
gegen meine Theorie^) besprechen, da die-
selben, wie ich von Fachgenossen gesprächs-
weise vernommen habe, als entscheidend an-
1) F. Harms, diese Zeitschrift 4, 436, 1903-
2) Wied. Ann. 89, 321.
3) A. L^hrig, Diss. Marburg 1903, S. 16—17.
4) F. Harms, diese Zeitschritt 4, 438, 1903.
gesehen werden. Herr Barus macht darauf
aufmerksam, dass die Luft nicht dadurch lei-
tend wird, dass man leitende Teilchen hinein-
giebt. Bei der konzentrierten Schwefelsäure,
Salzsäure, Salpetersäure etc. ist die Abgabe
der jedenfalls leitenden Nuclei etwa ebenso
kräftig wie bei Phosphor und dennoch zeig^ die
umgebende Luft vorzügliche Nichtleitung. Diese
für meine Theorie scheinbar verhängnisvolle
Beobachtung erklärt sich sehr einfach. Denken
wir uns eine geladene, isoliert aufgehängte me-
tallische Kugel in einen Raum gebracht, in dem
sich konzentrierte Salzsäure usw. befindet. Der
Raum wird sich dann mit Salzsäurenebel, also
kleinen Wassertröpfchen, welche Chlorwasser-
stoff gelöst enthalten, sättigen. Da diese leiten,
werden sie von der Kugel angezogen ; sie wer-
den sich auf derselben niederschlagen und haften
bleiben, ohne Elektrizität wegzuführen, d. h. die
Luft isoliert, trotzdem sie leitende Partikelchen
enthält. Ganz anders liegen die Verhältnisse,
wenn die leitenden Teilchen, wie beim Phosphor,
fest sind, sie werden dann von der Kugel ange-
zogen, werden sich laden und dann wieder
abgestossen. Thatsächlich kann man ja beobach-
ten, wie der Phosphornebel von einem ge-
ladenen Körper angezogen und darauf abge-
stossen wird. Es hängt somit von dem Aggre-
gatzustand der leitenden Teilchen ab, ob wir
eine Leitfähigkeit beobachten oder nicht. Ich
habe, glaube ich, in meiner vorigen Abhand-
lung genügend betont, dass nur, wenn die
Teilchen fest sind, eine Staubwirkung zu
beobachten ist. Durch Nahrwold ') ist ja
auch thatsächlich die Leitfähigkeit durch Staub-
teilchen nachgewiesen.
Herr Harms 2) fuhrt folgenden Beweis
gegen meine Theorie ins Treffen:
„Auf Grund seiner Beobachtungen über die
Abhängigkeit zwischen Potentialdifferenz und
Stromstärke kommt Herr Schmidt zu xJem
Schluss (1. c.,S. 714), ,dass ein Sättigungsstrom
nicht vorhanden ist, und dass die Beziehung
zwischen E. M. K. und Stromstärke, soweit sich
das aus den etwas unregelmässigen Zahlen
schliessen lässt, eine geradlinige ist'. Nun,
diese Beobachtungen von Herrn Schmidt, die
ich ja für höhere Potentiale bestätigen kann,
sind der beste Beweis gegen seine Theorie.
Eine lineare Abhängigkeit wird gerade von der
lonentheorie gefordert, während sie nach seiner
eigenen Theorie nicht erwartet werden kann.
Herr. Schmidt erklärt zwar die lineare Ab-
hängigkeit (I.e., S. 715): ,die festen leitenden
Teilchen werden an der unteren Platte bei dop-
pelter E. M. K. auf ein doppeltes Potential ge-
laden und nehmen daher die doppelte Elektri-
1) R. Nahrwold, Wied. Ann. 6, 460, 1878.
2) F. Harms, 1. c. 438-439.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
447
zitätsmenge auf; infolgedessen ist auch der
Elektrometerausschlag doppelt so gross. Es
erklärt sich somit die geradlinige Beziehung
zwischen E. M. K. und / in zwangloser Weise.'
Dabei übersieht Herr Schmidt nur, dass ja
ausserdem die Geschwindigkeit des geladenen
Teilchens bei doppelter Ladung und doppelter
Feldstärke vervierfacht würde, dass also die über-
tragene Elektrizitätsmenge mit der dritten
Potenz des Potentiales wachsen müsste. Von
einer solchen Abhängigkeit ist nun absolut keine
Rede; damit fällt wohl die ganze Schmidtsche
Theorie."
Hierauf möchte ich erwidern, dass ich die
Änderung der Geschwindigkeit der geladenen
Teilchen keineswegs übersehen habe; ich habe
sie nur deswegen bei meiner Erklärung nicht
berücksichtigt, weil sie gar keine Rolle spielt.
Befindet sich nämlich der Phosphor zwischen
den beiden geladenen Platten, wie in meinem
Apparat oder befindet er sich zwischen zwei
koaxialen Cylindern, welche die Elektroden
bilden, wie bei der Harms sehen Versuchsord-
nung, so werden die leitenden Teilchen bei
einem bestimmten Gradienten — nehmen wir
beispielsweise 50 Volt an — alle von der
einen Elektrode nach der anderen geschleudert.
Bei der doppelten E. M. K. werden sie eben-
falls alle und zwar mit doppelter Geschwin-
digkeit wandern; das Elektrometer wird sich
anfangs schneller laden als im vorhergehenden
Fall, dann aber nur langsam steigen, da jetzt
keine leitenden Teilchen mehr vorhanden sind.
Ich habe z. B. stets den Elektrometerausschlag
nach I und 2 Minuten beobachtet. Nehmen
wir nun an, dass sich in i Minute 1000 lei-
tende Teilchen bilden, so werden diese bei
einem bestimmten Gradienten alle nach oben
geschleudert; bei der doppelten E. M. K. durch-
wandern sie zwar das Kraftfeld mit doppelt so
grosser Geschwindigkeit, aber da nur 1000 auf
das doppelte Potential geladene Teilchen vor-
handen sind, so können sie trotz Veränderung
der Geschwindigkeit das Elektrometer nur auf
das doppelte Potential laden. In meiner aus-
fuhrlichen Abhandlung werde ich eine Reihe
von Beobachtungen mitteilen, aus denen her-
vorgeht, dass thatsächlich die Änderung der
Geschwindigkeit keine Rolle spielt und es nur
auf die Anzahl der leitenden Teilchen an-
kommt.
Zum Schluss möchte ich noch meinen Stand-
punkt klar präzisieren. Herr Harms schreibt:
Bei der Streitfrage handelt es sich vor allem
darum, ob Ionen bei der Oxydation des
Phosphors entstehen oder nicht. Hierum dreht
sich nach meiner Meinung der Streit nicht.
Selbst ohne die Versuche von Herrn Uhr ig,
der nachgewiesen hat, dass bei der Zersetzung
des Ozons Ionen entstehen, wobei es allerdings
immer noch zweifelhaft ist, ob das bei der
niedrigen Temperatur des sich langsam oxydie-
renden Phosphors sich bildende Ozon sich
wirklich zersetzt, halte ich es für äusserst wahr-
scheinlich, da.ss einige Ionen sich bei der lang-
samen Verbrennung des Phosphors bilden. Da
nämlich bei der Verbrennung mit Flamme stets
Ionen auftreten, so können wir durch Analogie
schliessen, dass auch beim Glimmen des
Phosphors und ebenso des Schwefels Ionen
entstehen, aber nur in verschwindender Anzahl.
(Beim Schwefel und allen anderen sich lang-
sam oxydierenden Körpern ist bisher eine
Leitfähigkeit noch nicht nachgewiesen.) Nicht
darum dreht sich also der Streit, ob Ionen
entstehen oder nicht, sondern um die Frage,
weswegen erteilt von allen sich langsam oxy-
dierenden Körpern allein Phosphor der Luft
eine so enorme Leitfähigkeit? Bis jetzt vermag
ich behufs Erklärung dieser Thatsache keinen
Grund einzusehen, der gegen meine Staub-
wirkungstheorie spräche, im Gegenteil sogar
die letzten Beobachtungen von Herrn Harms
sprechen ausserordentlich zu ihren Gunsten.
Da die beiden letzten Abhandlungen von
Herrn Harms vorläufige Mitteilungen waren,
und er seinen Standpunkt in der letzten so
wesentlich modifiziert hat, dass ich nicht weiss,
was er von seinen fi-üheren Anschauungen auf-
recht erhält und was verwirft, so halte ich
vorläufig eine Fortsetzung der Polemik meiner-
seits für gänzlich unfruchtbar. Ich werde daher
auch meine ausfuhrliche Abhandlung zurück-
behalten, bis die von Herrn Harms erschie-
nen ist.
Physik. In.stitut Erlangen, 3. Juli 1904.
(Eingcg.ingcn am 5. Juli 1904.)
Über eine Vorrichtung zur Registrierung der
luftelektrischen Zerstreuung.
Von G. Lüdeling.
Je deutlicher es sich mit der Zeit zeigte,
welche grosse Bedeutung die lonentheorie von
Elster und Geitel für die Erkenntnis der at-
mosphärischen Elektrizität besitzt, um so dringen-
der machte sich der Wunsch geltend, neben den
Registrierungen des Potentialgefälles auch solche
der luftelektrischen Zerstreuung zu besitzen.
Schon im Jahre 1901 machte Herr Kann ')-
Leoben einen Vorschlag nach dieser Richtung
hin, und erst vor kurzem berichtete Herr
Sprung^)-Potsdam über eine Idee zur automa-
1) L. Kann, Selbstregistrierender Apparat zur Messung
der Elektrizitätszerstreuung der Luft. Diese Zeitschr. 8, 621,
2) .\. Sprung, Über eine automatisch wirkende Vorrich-
tung zur Erweiterung des Messgebietes der Registrier-EleVtro-
meter. Nebst einer Bemerkung über die automatische Aui-
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Physikalische Zeitschrift, 5. Jahrgang. No. 15.
tischen Registrierung der luftelektrischen Zer-
streuung, die sich im wesentlichen mit dem
Kannschen Vorschlag deckt. Beide wollen die
Zeit, innerhalb welcher ein bestimmter Spann-
ungsabfall des Zerstreuungskörpers einesElster-
und Geit eischen bezw. Ebertschen Apparats
stattfindet, vermöge eines Chronographen auto-
matisch aufzeichnen lassen.
Mir erschien es lohnend, den Versuch einer
derartigen Registrierung mit Hilfe des Benn-
dorfschen mechanisch registrierenden Quadran-
ten-Elektrometers vorzunehmen, um so mehr,
als mir im April d. J. ein solches Instrument
gerade zur Verfügung stand. Wenn dieses
Elektrometer seiner verhältnismässig grossen
Kapazität wegen von vornherein zu dem ge-
nannten Zweck auch als nicht sonderlich ge-
eignet erscheinen musste, so durfte doch viel-
leicht gehofft werden, eine Registrierung zu
erhalten, aus der man wenigstens einigermassen
über den täglichen Gang der luftelektrischen
Zerstreuung Auskunft erhalten konnte. Damit
würden aber schon wertvolle Anhaltspunkte
gegeben sein, speziell über den Zusammenhang
der Zerstreuung mit dem Potentialgefälle sowie
den meteorologischen Elementen.
Mehrfache Vorversuche Hessen das Vorhaben
auch als nicht ganz aussichtslos erscheinen, so
dass daraufhin eine provisorische Einrichtung
zur Registrierung der luftelektrischen Zerstreu-
ung getroffen wurde, die unter Hinzufugung
einiger Ergebnisse in nachfolgendem kurz skiz-
ziert werden soll.
Vor einem Nordfenster des Turmes des Meteo-
rologisch-magnetischen Observatoriums in Pots-
dam, ungefähr 26 m über dem Erdboden, ist
ein sehr gut isolierter Zerstreuungskörper auf-
gestellt, der durch einen ebenfalls auf das sorg-
fältigste isolierten und draussen auch noch elek-
trostatisch geschützten Zuleitungsdraht mit
einem Benndorfschen Quadranten -Elektro-
meter verbunden ist. Das letztere steht auf
einer Wand-Konsole im Innern des Beobacht-
ungsraumes.
Den Zerstreuungskörper bildete in der ersten
Zeit eine geschwärzte Messingkugel von 13 cm
Durchmesser, die unter einem hinreichend gros-
sen Schutzdach (von 40 cm Durchmesser) auf-
gestellt war. Ende April, als ich in dienst-
lichem Auftrage von Potsdam abwesend war,
Hess Herr Prof Sprung diese Kugel durch
einen Cylinder von 22 cm Durchmesser und
20 cm Höhe ersetzen.
Die Aufstellung ist also die gleiche wie beim
Zerstreuungsapparat von Elster und Geitel.
Wenn dieselbe auch an manchen UnvoUkommen-
heiten leidet, wenn sie insbesondere auch nur
relative Werte giebt, so empfahl sich ihre An-
wendung doch insofern, als sie jedenfalls am
leichtesten einzurichten war und als es sich
überhaupt nur um einen ersten Versuch einer
Registrierung handelte, bei dem vor allem die
Brauchbarkeit des Benndorfschen Elektrome-
ters festgestellt werden sollte. Von vornherein
wurde in Aussicht genommen, später das Ebert-
sche Aspirations-Prinzip in Anwendung zu
bringen. In letzter Zeit angestellte Versuche
haben ergeben, dass dasselbe sehr wohl mög-
lich sein wird.
Die bisherige Registrier-Anordnung war nun
die folgende (s. Fig. i):
Zeichnung der luftelektrischen Zerstreuung. Diese Zeitschr.
5, 328, 1904.
Fig. 1.
Der isoliert aufgestellte Zerstreuungskörper
K ist mit dem Benndorfschen Quadranten-
Elektrometer E verbunden und wird von halber
zu halber Stunde abwechselnd positiv und ne-
gativ durch die Batterie B aufgeladen.
Diese Ladung erfolgt automatisch, mit Hilfe
eines besonders hierfür angefertigten Um-
schalters U, der neben dem Elektrometer auf
derselben Konsole steht und mit der Haupt-
uhr des Observatoriums verbunden ist. An
der letzteren sind 2 Kontakte angebracht, durch
welche zu jeder vollen und halben Stunde ein
Stromschluss hervorgerufen wird, der die Elek-
tromagnete A bezw. A ' in Thätigkeit setzt. (Für
diesen halbstündlichen Stromschluss lässt sich
übrigens mit Leichtigkeit auch am Uhrwerk des
Elektrometers selbst eine entsprechende Einrich-
tung anbringen, wie inzwischen schon geschehen.)
Über den Elektromagneten schwebt ein me-
tallischer Doppelhebel mit den beiden Ankere
a und «', der um eine horizontale Achse h
im Träger T drehbar ist und der in seiner
Ruhestellung durch Federkraft in horizontaler
Lage gehalten wird. Die Verlängerung der
Hebelarme, jedoch von diesen durch ein zwischen-
geschaltetes Bernsteinstück c und c' isoliert,
bilden starre Kupferdrähte d und d' . Dieselben
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
449
tragen ganz leichte, frei durch die Luft fuhrende,
kurze Drähte h und li , die eine Verbindung mit
dem Quadranten-Elektrometer herstellen, und
sind an ihren Enden umgebogen, so dass sie
in zwei darunter befindliche Quecksilbemäpfe e
und e' tauchen können. Letztere sind in der 1
Fussplatte des Umschalters in Paraffin einge- !
bettet und stehen durch ebenfalls gut isolierte
Zuleitungsdrähte mit der Ladebatterie B in Ver-
bindung. Von jedem Pole dieser Batterie geht
nun aber auch noch ein zweiter Dreiht aus, nach
/ und /', 2 Metallplättchen, die ebenso wie die
Zuleitungsdrähte von ihrer Unterlage isoliert
gehalten sind. Über den Plättchen stehen zwei
metallische Stifte g und g' , die in der Ruhe-
stellung des Doppelhebels die Plättchen nicht
berühren, jedoch in demselben Moment auch
einen Kontakt herstellen, in welchem d bezw.. d'
in den Quecksilbernapf eintaucht. Wird nun
z. B. zur vollen Stunde ein Stromschluss be-
wirkt, so tritt der Elektromagnet A in Thätig-
keit: Der Anker a wird angezogen, d taucht
in e und wird hierdurch mit dem positiven Pole
der Batterie B in Verbindung gebracht. Da
gleichzeitig der Kontakt g eine metallische Ver-
bindung des negativen Poles der Batterie durch
a T mit der Erde herstellt, so kann nunmehr
der durch h mit d verbundene Zerstreuungs-
körper positiv geladen werden. Der Uhrkontakt
ist derart justiert, dass die Ladezeit etwa
'/2 Minute dauert. Nach Verlauf derselben wird
der Anker a durch eine Feder zurückgezogen,
das Zerstreuungssysteni ist jetzt isoliert und
bleibt in dem geladenen Zustande eine halbe
Stunde sich selbst überlassen. Die Höhe der
Anfangsladung wird danach geregelt, dass bei
einer als zweckmässig erkannten Empfindlichkeit
des Quadranten-Elektrometers der Zeiger zu-
nächst nahe bis an den äusseren Rand des
Papierstreifens gebracht wird. Von hier aus
zeichnet er in bekannter Weise während einer
halben Stunde den Spannungsabfall des Zerstreu-
ungskörpers auf, und zwar bei dem in Potsdam
gebrauchten Instrument von 2 zu 2 Minuten
(möglich ist hier auch eine Registrierung von
Minute zu Minute, von deren Anwendung je-
doch Abstand genommen ist, weil sich die
Elektrometernadel bei der gebrauchten höheren
Empfindlichkeit des Instrumentes in i Minute
nicht genügend wieder beruhigt). Aus dem
Spannungsabfall ist dann die luftelektrische Zer-
streuung während dieser Zeit zu berechnen, in
ganz ähnlicher Weise wie beim Elster- und
Geit eischen Apparat. Man erhält also auch
hier nur relative Werte, die zunächst nur unter
sich vergleichbar sind, die aber zur Bestim-
mung des täglichen Ganges zu genügen scheinen.
Es empfiehlt sich natürlich, die Empfindlichkeit
des Elektrometers möglichst gross zu machen;
allein man darf nicht vergessen, dass die Kon-
stanz der Ruhelage um so mehr abnimmt, je
weiter man die Empfindlichkeit steigert. Des-
halb und weil der Papierstreifen für die Regi-
strierung nur eine Breite von 1 1 '/2 cm hat, kann
man auch die Empfindlichkeit des Elektrometers
nicht sehr hoch treiben.
Bei den vorliegenden Versuchen war sie
derart, dass i mm Ausschlag etwa 1,5 bis 1,7
Volt entsprach. Man konnte bei dieser Em-
pfindlichkeit mit einer Anfangsladung von un-
gefähr 90 Volt beginnen. Die Abnahme der
Spannung in einer halben Stunde schwankte
zwischen 10 und 28 Volt, also Grössen, die bei
der genannten Empfindlichkeit des Instruments
sehr wohl messbar sind.
Hinsichtlich der Ladebatterie ist es auf alle
Fälle sehr wesentlich, eine möglichst konstante
Anfangsladung zur Verfügung zu haben, die
sich wohl am besten mitHochspannungs-Akkumu-
latoren erzielen lassen würde. Leider standen
solche jedoch nicht zur Verfügung, und deshalb
bediente ich mich einer gewöhnlichen Cu-Zn-
Batterie von etwa 100 kleinen Gläsern (von
30 ccm Inhalt), bei denen als Flüssigkeit eine
Lösung von Bittersalz gebraucht wurde. Die
Batterie hat sich auch verhältnismässig gut be-
währt, wenn sie freilich auch von Temperatur-
Schwankungen merklich abhängig ist. Für diese
erste provisorische Einrichtung genügte sie je-
doch vollkommen. Zum Laden der Quadranten
des Elektrometers wurde die von Benndorf
empfohlene Kalomel-Batterie mit Vorteil ver-
wandt.
Dass sich mit der geschilderten, wie ich
ausdrücklich nochmals betonen möchte, ganz
•provisorischen und in ihren Mängeln wohl er-
kannten Einrichtung doch schon Resultate er-
zielen Hessen, die wohl einigen Anspruch auf
weiteres Interesse haben dürften, glaube ich
mit nachstehenden Mitteilungen belegen zu
können.
Zu Grunde liegen die Registrierungen von
8 klaren Tagen: 1904 April 19, 20; Mai 25,
26, 30, 31; Juni 4, 5. Aus denselben ergiebt
sich ein Mittelwert für den täglichen Gang der
luftelektrischen Zerstreuung für positive und
negative Ladung, wie er in Fig. 2 durch die
schwarze und gestrichelten Kurve dargestellt ist.
Dazu ist zu bemerken, dass die direkt registrier-
ten und berechneten Zerstreuungswerte nach der
einfachen Formel ausgeglichen
4
und danach zur graphischen Darstellung ge-
bracht wurden.
Man ersieht aus den Kurven, dass der täg-
liche Gang der Zerstreuung im wesentlichen
eine doppelte Periode besitzt, mit einem Haupt-
maximum in den ersten Nachmittagsstunden
und einem Hauptminimum gegen 10 bis 11 Uhr
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..•••■\5'^
;;?5^"
"-ä.
'■%
I V^- -x.
- v»^-
S^i'-a.
Fig. 2.
abends. Ein sekundäres Maximum tritt in der
Zeit von 5 bis 7, ein sekundäres Minimum gegen
8 bis 9 Uhr morgens ein.
Da in unmittelbarer Nähe des Registrier-
apparats für Zerstreuung, vor dem zweiten Nord-
fenster des Beobachtungsraumes, ein ebensol-
cher für Potentialgefalle aufgestellt ist, so liegt
hier die beste Gelegenheit zu Vergleichen der
beiderseitigen täglichen Gänge vor. In. Fig. 2
giebt die Kreuz-Kurve den täglichen Gang des
Potentialgefälles wieder, der aus den stünd-
lichen und in gleicher Weise ausgeglichenen
Werten derselben 8 Tage abgeleitet wurde.
Man sieht, dass die Kurve einen fast genau ent-
gegengesetzten Verlauf wie die Zerstreuungs-
kurve nimmt. Wenn man die lonentheorie zur
Erklärung der luftelektrischen Phänomene her-
anzieht, so war dies ja auch anzunehmen: Je
grösser der lonengehalt der Luft, je höher die
Leitfähigkeit derselben ist, um so kleinere
Spannungsunterschiede wird man zu erwarten
haben, und umgekehrt.
Mit besonderer Rücksicht auf die jetzt im
Vordergrunde des Interesses stehende Ebert-
sche Theorie') über die Entstehung des nor-
malen atmosphärischen Potentialgefälles und der
negativen Erdladung ist auch der tägliche Gang
des Luftdrucks für die fraglichen 8 Tage be-
rechnet und graphisch aufgetragen (auch wieder
nach ausgeglichenen Werten), ebenso die daraus
sich ergebende Änderung des Luftdrucks.
i) H. Ebert, Über die Ursache des normalen atmo-
sphärischen Potentialgeßlles und der negativen Erdladung.
Diese Zeitschr. 6, 135 — 140, 1904, und Met. Zeitschr. 21,
202—213, '9°4-
Was schon von Hann') und Fines'^ an ein-
zelnen Beispielen gefunden und später von
GockeP) und anderen bestätigt wurde, zeigt
sich auch hier in deutlicher Weise: Eine grosse
Übereinstimmung im täglichen Gange des Luft-
drucks und des Potentialgefalles. Daraus folgt,
dass Luftdruck und Zerstreuung einen entgegen-
gesetzten täglichen Verlauf zeigen müssen, wie
es in der That auch der Fall ist. Am schärf-
sten treten jedoch die Beziehungen der luft-
elektrischen Erscheinungen zum Luftdruck her-
vor, wenn man die Luftdruckänderungen
betrachtet (s. Figur). Um den Zusammenhang
möglichst klar zu zeigen, ist der tägliche Gang
der Luftdruckänderung umgekehrt gezeichnet
worden, in einem Massstabe, welcher der fünf-
fache von dem der Luftdruck-KurVe ist. In
der That ist der Parallelismus der Zerstreuungs-
kurven mit denen der Luftdruckänderung ein
derart frappanter, dass wohl kaum noch das
Bestehen eines engeren Zusammenhangs der
I beiden Erscheinungen bezweifelt werden kann.
(Vgl. auch Gockel, diese Zeitschr. 8, 258, 1904.)
Auch der von Ebert*) vermutete Phasen-
I unterschied scheint vorhanden zu sein: Zu-
I nächst treten die Änderungen im Luftdruck
I ein , nach im Mittel 3 Stunden folgen sie
' in der Zerstreuung. Dabei möge wieder dar
j auf hingewiesen werden, dass die letztere in
I i) J. Hann, Die wichtigsten Resultate der BeoliKh-
I tungen der LuftelektrizitSt und der schwedischen Polaistation
I zu Kap Thordsen, Spitzbergen 1882/83. Met Zeitschr. 7, 31.
1890,
' 2| Fines, Bull. met. du dipaitm. d. Pyr. Or. 18S8.
3) A. Gocicel, Luftelektrische Untersuchungen. Freibnrg
; (Schweiz). S. 53, 1902.
4) H. Kbert, Met. Zeitschr. 81, 204, 1904.
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Physikalische Zeitschrift. S.Jahrgang. No. 15.
4SI
einer Höhe von 26 m über dem Erdboden ge-
messen wurde! Dieser auffallende Parallelis-
mus in den beiden täglichen Gängen ist auch
in den einzelnen Tagen scharf ausgeprägt.
Mangel an Platz gestattet es leider nicht, hier
alle Einzelkurven wieder zu geben, so dass
einstweilen der einfache Hinweis darauf genügen
möge.
Sehr bemerkenswert ist auch der systema-
tische Unterschied in den Eintrittszeiten der
Extreme für a~ und «+. Anscheinend liegen
dieselben bei negativer Ladung etwa i V2
Stunden vor denjenigen bei positiver Ladung;
das würde also bedeuten, dass zunächst die
positiven Ionen an dem Cirkulationsprozess teil-
nehmen, der sie an den Zerstreuungkörper
führt, dann erst die negativen. Auch dies
würde nach der Ebert sehen Theorie wohl ver-
ständlich sein.
Was endlich den täglichen Gang von q =
a-\aj^ anbetriflft, der aus den ausgeglichenen
Werten der a- und «+ berechnet und in Fig. 2
wiedergegeben ist, so ist derselbe wenig aus-
geprägt; er scheint noch am meisten dem Gange
von a_ zu folgen, also demjenigen Gliede, das
die grössere Amplitude hat. Allerdings tritt in der
Zeit von ca. .10" bis 4' eine Einbuchtung ein,
für die sich eine entsprechende Ausbuchtung
in der a^-Kurve findet, so dass man für diese
Zeit eine abnorme Zunahme negativer Ionen
annehmen könnte. Es möge darauf hingewiesen
werden, dass es sich hier gerade um diejenigen
Stunden handelt, an welchen es der Bodenluft in-
folge intensiver Insolation und starker Luftdruck-
abnahme ermöglicht wird, in grösstem Masse
auszutreten und aufzusteigen. Um diese Zeit
würden also auch die negativen Ionen in grös-
serer Zahl austreten und hochgefuhrt werden,
die nach der Ebertschen Theorie zunächst
dazu verwandt werden, bei ihrer Wanderung
durch die Erdkapillaren an die Wände der-
selben ihre Ladung abzugeben. Im übrigen
aber entspricht der Gang von g nicht den Ver-
mutungen des Herrn Ebert, dass nämlich „unter
normalen Verhältnissen mit wachsendem q auch
das Potentialgefälle in die Höhe gehen muss,
und umgekehrt".
Wenn in den mitgeteilten Kurven auch vieles
eine Bestätigung der Ebertschen Theorie zu
bieten scheint, so kann man sich doch nicht
dem Eindrucke verschliessen, dass neben dem
Luftdrucke auch noch andere Faktoren von er-,
heblicher Bedeutung bei der Entstehung des
täglichen Ganges der luftelektrischen Erschein-
ungen sind. Insbesondere lassen die Wende-
punkte zur Zeit des Sonnenaufgangs und -Unter-
gangs darauf schliessen, dass auch die Sonnen-
strahlung eine grössere Rolle spielt, und dieser
Annahme hat ja auch Herr Ebert selbst mehr-
fach Ausdruck gegeben.
I Von höchster Bedeutung würde es fvir die
Prüfung der Ebertschen Theorie, sowie über-
haupt für die Erzielung weiteren Einblicks in
I die luftelektrischen Vorgänge sein, wenn solche
I Registrierungen sowohl des Potentialgefälles wie
I auch besonders der Zerstreuung an einem Orte
I angestellt werden könnten, der sich direkt über
i Wasser befindet. Als ein sehr geeigneter Platz
j erscheint mir der Rote Sand-Leuchtturm in der
I Wesermündung, der in einem Umkreise von
j mindestens 8 km rings von Wasser umgeben ist.
I Selbstredend müssten im Zusammenhange
damit auch Registrierungen der wichtigsten
meteorologischen Elemente vorgenommen wer-
den. Sollten sich ausserdem noch gleichzeitige
Messungen der Radioaktivität der Luft (nach
der Methode von Elster und Geitel) sowie
solche der Strahlung, insbesondere auch der
ultravioletten anschliessen lassen, so würde der
Wert einer derartigen temporären Beobachtungs-
station noch bedeutend gehoben werden.
Wiewohl die vorliegenden Kurven schon sehr
stark dazu herausfordern, den täglichen Gang der
luftelektrischen Elemente auf einen Zusammen-
hang mit den verschiedenen meteorologischen
Faktoren eingehender zu untersuchen, so möchte
ich davon doch so lange Abstand nehmen, bis wei-
teres und genaueres Material von Registrierungen
vorliegt, vor allem von solchen nach Eberts
Aspirationsprinzip. Die vorstehenden Zeilen sol-
len in erster Linie nur zeigen, dass Registrierungen
auch der luftelektrischen Zerstreuung auf ver-
hältnismässig einfache Weise anzustellen sind,
und dazu anregen, dass man auch an anderen
Stellen Versuche nach dieser Richtung hin
machen möge.
(Eingegangen 3. Juli 1904.)
Eine Verbesserung der Hartgummi-Isolatoren
für luftelektrische Messungen.
Von H. Schering.
Für die geringen Elektrizitätsmengen, um
die es sich bei luftelektrischen Messungen
handelt, isoliert Hartgummi im allgemeinen nicht
zuverlässig genug. Bernstein isoliert vorzüglich,
doch ist er wegen seiner Sprödigkeit für manche
Zwecke nicht gut verwendbar und auch in
grösseren Stücken ziemlich kostspielig, so dass
man doch oft auf Hartgummi zurückgreifen muss.
Durch Einschneiden tiefer, schmaler Nuten
(Fig. i) wird das Isolationsvermögen des Hart-
gummis erheblich verbessert, die Oberfläche
wird dadurch vergrössert, der grösste Teil der-
selben liegt geschützt gegen Staub und Be-
lichtung, die Bildung einer zusammenhängenden
Feuchtigkeitsschicht wird erschwert. Dadurch,
dass die Isolation auf ein kurzes Stück zu-
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452
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
Fig. I.
Fig. I.
sammengedrängt ist, lässt sich der Isolator be-
quem in eine Schutzhülse einschliessen. Fig. 2
zeigt eine so geschützte isolierte Aufhänge-
vorrichtung; eine ähnliche habe ich während
der Wintermonate dauernd im Freien auf einem
Balkon des Geophysikalischen Institutes in
Göttingen hängen gehabt, ohne Natriumtrock-
nung, bei häufiger Prüfung isolierte sie stets
sehr gut, trotzdem sie zweimal einschneite.
Fig. 3 zeigt eine für Isolatoren, die man mit
Fig. 3-
der Hand anfassen muss, geeignete Art der
Nuten. Nur ein ganz geringer Teil der Ober-
fläche kommt mit der feuchten Hand in Be-
rührung, zugleich wird dadurch die Bildung
von Reibungselektrizität auf dem Hartgummi
vermieden. Solche Nuten haben sich für das
Hartgummistäbchen zur Bestimmung des Ka-
pazitätsfaktors beim Elster-Geitelschen Zer- \
Streuungsapparat bewährt. Dieselben würden ,
sich vielleicht auch für den Träger der Flammen- \
kollektoren empfehlen. ')
1) Die Firma Günther & Tegetmeyer, Braunschweig, ^
fertigt diese Isolationen an. I
Göttingen, Greoph. Institut, April 1904. 1
(Eingegangen t6. April 1904.)
Über den Zusammenhang zwischen dem direkt
und dem induktiv gekoppelten Sendersystem
für drahtlose Telegraphie.
Von Georg Seibt.
§ I. Methode zur Berechnung von Eigen-
schwingungen.
In einer früheren Arbeit ') habe ich gezeigt,
in welcher Weise man die Schwingungszahlen
I) Kostocker Inauguraldissertation 1902, S. 24 — 35 oder
E. T. Z. 28, § 9, S. 365, 1902.
Zusammengesetztersysteme mit einfachen mathe-
matischen Hilfsmitteln berechnen kann. Die
Methode war folgende.
Vernachlässigt man die Dämpfung der
Schwingungen, was in erster Annäherung zu-
lässig ist, so kann man für die Spannungen und
die Ströme von vornherein sinusartige Ände-
rungen annehmen und die in der Wechselstrom-
technik vielfach gebräuchliche, symbolische
Darstellungsweise ') in Anwendung bringen.
Dieselbe gewährt den Vorteil, dass die Gleichun-
gen so angesetzt werden können, als hätte man
es mit konstantem Strom zu thun. Ks ergeben
sich stets so viele Gleichungen, als nötig sind,
um die Spannungen und Ströme an einer be-
liebigen Stelle zu bestimmen. Eliminiert man
die Werte derselben, so erhält man die ge-
wünschte Gleichung für die Eigenschwingungen
des Systems. Der Ausdruck hierfür ist eine
transzendente Funktion, wenn die Kapazität
und die Selbstinduktion eines oder mehrerer
Gebilde als verteilt angenommen werden. Die
Schwierigkeiten, welche die Diskussion derselben
bereitet, können auf zwei Arten umgangen
werden. Entweder ermittelt man die Wurzeln
der Gleichung auf graphischem Wege oder aber
man beschränkt sich auf die Berücksichtigung
der Grundschwingung des linearen Gebildes
und nimmt zu dem Zweck die Kapazität und
Selbstinduktion desselben als konzentriert an.
Die Oberschwingungen scheiden dann bereits
in dem' Ansatz der Gleichungen aus. Sie sind
in den meisten praktischen Fällen nur schwach
und experimentell kaum nachweisbar. Den
ersteren Weg habe ich bei der Behandlung
des direkt gekoppelten, den letzteren bei der
des induktiv gekoppelten Senders beschritten. -)
Will man, wjis im folgenden geschehen soll'),
beide Koppelungsarten in Parallele stellen, so
ist ein einheitliches Vorgehen nötig. Wir be-
nutzen das letztere Verfahren. Dasselbe ist
mathematisch einfacher und entspricht in höherem
Grade den praktischen Verhältnissen als das
l) Ch. F. Steinmetz, Theorie und Berechnnog der
Wechselstromerscheinungen, Berlin 1900. — G. Rössler,
Vorlesungen über Femleitung von Wechselströmen, Tirchn.
Hochschule Berlin,
3) Rostocker Dissertation, § 9, 4 u. § 10, i.
3) Wie Herr J. Zenneck mitteilt (diese Zeitechr. 4, 656,
1903), ist Herr Mandelstam mit einer Shnlichen Betncbtnnt;
beschäftigt. Ich erfuhr hiervon bereits im Febr. 1903. Da
eine Veröffentlichung Mandelstams bisher nicht erfolgt ist.
und die hier behandelten Koppelungsfragen durch die Mit-
teilung Prof. Brauns über Energieschaltungen (vergl. diese
Zeitschr. 6, 194, 1904) aktuelles Interesse gewonnen haben,
mögen meine Notiien jetzt hier ihren Platz finden. Die Enl-
wickelung der Formeln liegt zum grössteu Teil über ein Jilir
und weiter zurück. — Während der Drucklegung dieser Zeilen
ist die Mandelstamsche Arbeit erschienen (diese Zeitschrift
6, 245, 1904). In ihr wird die Frage mehr vom Standpunltt
des mathematischen Physikers behandelt, während in der
meinigen die Auffassung des Ingenieurs zum Ausdruck kommt.
Wegen der Verschiedenheit der Durchführung sind beide .Ar-
beiten geeignet, einander zu ergänzen.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
453
erstere. Denn in den meisten Ausfuhrungs-
formen (Käfigarmatur, Netze von Fächer- oder
Kegelform, Zickzackführung) liegt der grösste
Teil der Kapazität an dem Ende des Luft-
leiters, In einzelnen Fällen freilich, wo ein
dünnes Kabel von einem Ballon oder Drachen
in die Höhe getragen wird, ist die Kapazität
ziemlich gleichmässig verteilt, in der Erdnähe
eher grösser.
Die hier skizzierte Methode zur Berechnung
der Schwingungszahlen verliert ihre Berechti-
gung, wenn in einem zusammengesetzten System
zwei Elemente lose gekoppelt sind, und Reso-
nanz zwischen ihnen besteht. Die Stromver-
teilung ist dann ganz wesentlich von der
Dämpfung abhängig. Glücklicherweise ist aber
in diesem Falle die Deformation der ursprüng-
lichen Schwingungen gering und zwar um so
geringer, je mehr die Methode an Genauigkeit
einbüsst. Man kann dann mit den Schwingungs-
zahlen der ungekoppelten Systeme rechnen.
Bedenklich ist es unter diesen Umständen aller-
dings bei der Berechnung der Amplituden die
Dämpfung zu vernachlässigen.
§ 2. Die Schwingungszahlen
a) des induktiv gekoppelten Senders
Fig. I. Mit den üblichen Bezeichnungen gelten
folgende Ansätze
Ei+ ioaLiIi + ta)M/2=0
£2+ ica L2I2 + icoM Ii =0
Hieraus erhält man
(i)
«♦ — O''-
GiLi + C^L^
+ 7--7^/T-F— ,-7«=0
oder
m=
Also die bekannten beiden Schwingungen.
(2)
Für
Ö
den Fall der Resonanz (7| /., = (72^2 = CL wird,
wenn wir noch setzen M'^ = x'^ LiL^,
oder auf Wellenlängen umgeformt.
[=2Jtvy
CL
i-f-x
(3)
(4)
Bezeichnet Ao die Wellenlänge der ungekoppel-
ten Kreise, so ist die längere Welle
^i=^o1^'""-f X (5)
und die kürzere Welle
^2 = ^/1— X- (6)
Die Abweichung der schnelleren Schwin-
gung von der ursprünglichen ist also
etwas stärker als die der langsameren.
Mit abnehmender Koppelung schwindet
der Unterschied.
Die drei Wellen stehen in folgender, ein-
facher Beziehung zueinander.
Das arithmetischeMittel der Quadrate
der deformierten Wellenlängen ist gleich
dem Quadrate der vor der Koppelung
vorhandenen Wellenlänge.
Aus den Formeln 5 und 6 ergiebt sich eine
Methode, Koppelungsfaktoren experimentell zu
bestimmen.
Sind die drei Wellen eines Senders gemessen
worden, so erhält man x"^ aus einer der
Gleichungen
(8)
Fig. I.
Ich möchte die einheitliche Durchführung
dieses Messverfahrens für die Praxis empfehlen
sowohl für den Geber als den Empfänger,
gleichgültig, welcher Art die Koppelung ist.
j Der Empfänger spricht auf den Sender am
besten dann an, wenn seine Koppelung die-
; selbe ist.')
l) Hierin liegt eine grosse praktische Schwierigkeit. I. Die
I genaue Abgleichung der vier Kreise in Bezug auf Wellenlänge
und Koppelungsstärke, erfordert die ganze Geschicklichkeit
■ eines mit den Schwiogungsvorgängen wohl vertrauten Inge-
I nieurs. 2. Das beste Mittel, siä von den Störungen anderer
' frei zu machen, besteht zur Zeit noch in der losen Koppelung
von Sender und Empfänger (M. Wien). Dadurch wird die
' Reichweite verringert Koppelt man im Interesse der Fem-
' Wirkung und der Sicherheit des Betriebes anfanglich fest und
I erst beim Herannahen des Feindes loser, so müssen die Ande-
I rungen auf beiden Stationen gleichzeitig vorgenommen werden
und gleichartige sein. Lässt man etwa den Sender festge-
I koppelt, so kann man den lose gekoppelten Empfänger nur
' auf eine Schwingung abstimmen. Es lassen sich indessen
. Mittel angeben, um diese Schwierigkeiten zu mindern.
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454
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
Der Koppelüngsgrad des induktiv erregten
Senders kann auf drei Arten geändert werden,
erstens, indem man die Spulen räumlich gegen-
einander verschiebt, zweitens, indem man das
Luftgebilde in Bezug auf Selbstinduktion und
Kapazität verschiedenartig zusammensetzt, drit-
tens, indem man das gleiche mit dem Erde-
kondensator ') und der sekundären Spule thut.
Geringe Selbstinduktion und grosse Kapazität
im Luftleiter einerseits und grosse Selbstinduk-
tion und geringe Kapazität im Erregerkreise
und dem unteren Teile des sekundären Systems
andererseits führt zu strammer Koppelung.
Der Koppelungsfaktor k"^ kann als eine Funk-
tion des Kapazitäts- oder des Selbstinduktionsver-
hältnisses ermittelt werden. Wir zerlegen zu
dem Zwecke die Selbstinduktion der sekundären
Spule in zwei Teile, von denen der erstere L-i
einer ideal fest gekoppelten Spule entspricht,
der zweite Li" einer solchen, welche ganz ausser-
halb des Feldes der Primärspule liegt. Dann
ist der Koeffizient der gegenseitigen Induktion
und der Koppelungsfaktor
<> Z.2
y i *. .
L,
Der gekoppelte Teil der sekundären Selbst-
induktion steht in einem festen Verhältnis zu
der primären Selbstinduktion.
Dasselbe sei
L
rr^-
(9)
a ist mit ziemlicher Genauigkeit gleich dem
Verhältnis der Quadrate der Windungszahlen
der miteinander als vollkommen festgekoppelt
anzusehenden Selbstinduktionen.
Folglich wird
X2 = «v' (10)
L,
oder auch
x^ = a
C,
(ii)
b) des direkt gekoppelten Senders
Fig. 2. Wir bezeichnen die Strominten.sitäten
in der primären Spule mit Az, in dem Kon-
densator mit /ic, in dem Luftleiter mit I^. Die
Selbstinduktion des Luftleiters heisse Z'j.
Dann gelten folgende Beziehungen:
E'=icoLxhL
E=iLi \call-i ^
7;i + /,c-i-/,=0.
(12)
1} Die Kapazität desselben ist als in Reihe mit der Luft- '
leiterkapazität liegend anzusehen. Beide zusammen ergeben \
unser Cj. Die beste Abgleichung des sekundären Systems in
sich wird erreicht, wenn die Schwingung des Luftle[ters gleich j
t
T
finriDn
Fig. 2.
Hieraus ergiebt sich
oder
ra =
C\C'iL\Li
C-iL, 2 + CiL\ + C\ L\
C| C^L-{ L -i
zCC^LiL'-i ^ (13)
Also auch hier treten die beiden Schwingun-
gen') auf.
^ffTn.
O-
Fig. 3-
Wir setzen von jetzt an wieder Resonanz
der beiden Kreise voraus. Dieselbe ist meines
Wissens fiir die direkte Erregung bisher nicht
streng definiert worden. Nach der üblichen
Annahme besteht Resonanz, wenn die Länge
des Luftleiters gleich einem Viertel der Wellen-
länge des fi-ei schwingenden Primärkreises ist,
also für
oder für
/=-
. der der sekundären Spule und des Erdkondensator gcmacbt
I wird. Der Indiflerenzpunkt der Spannung liegt dann an dem
{ oberen Ende der Spule.
I t) Von dem Vorhandensein derselben habe ich mich im
, Rostocker Institut Ende November 1901 überzeugt. Die Ver-
I Sachsanordnung entsprach der Fig. 3. Dieselbe stellt eine
I Nachbildung des Senders dar. Flasche I entspricht der Err^er-,
Flasche II der Luftletterkapazität. An der Flasche III des
I Resonanzkreises wurden die Spannungen gemessen. Die Ani-
I lyse der passend verlangsamten Schwingmig mit Hilfe des
; rotierenden Spiegels ergab dasselbe Resultat. Die (3r die
Versuche erforderlichen Apparate waren mir von Herrn Prof.
Wachsmuth bereitwilligst zur Verfügung gestellt worden.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
455
Hierin liegt meines Erachtens eine Ungenauig-
keit. Der Schliessungsbogen des Flaschen-
kreises gehört nämlich nicht nur zum primären,
sondern auch zum sekundären System.
Wir setzen daher
Gleichung 13 wird hiermit
m-
oder mit
eo =
L.,
('
)/^:G"^i^)(.V)/,-^„.
Zu Gunsten einer leichten Umformung setzen wir
Damit wird
"-Vk^ll. CS)
Hierin ist
oder, da Z., -\-Li=Li d. h. gleich der gesamten
sekundäre Selbstinduktion ist,
oder auch
(16) !
§ 3. Gegenüberstellung der beiden
Systeme. '
Man erkennt, dass die Gleichungen für die !
Schwingungszahlen beider Systeme 3 und 15 1
der Form nach übereinstimmen. An Stelle von q
in Gl. 15 steht x in Gl. 3. Sämtliche Folge-
rungen, welche sich in § 2 über die induktive |
Koppelung ergeben hatten, gelten daher auch
für die direkte.
X wird gleich (>, wenn a = i ist. d. h. wenn
bei der induktiven Erregung der vollkommen
festgekoppelte Teil der sekundären Selbst-
induktion gleich der primären ist. Der Über-
gang von der einen Schaltung zur andern lässt
sich daher dadurch bewerkstelligen, dass man
die primäre und sekundäre Spule auf ein und
demselben Kern aufwickelt und nach Ganghöhe
und Windungszahl gleichmacht. Da dann beide
Spulen von. demselben Kraftfeld durchsetzt
werden, ist es erlaubt, die Isolation, welche
die Drähte trennt, zu entfernen und beide
Spulen zu einer einzigen zu vereinigen. Eine
Änderung der Strom- und Spannungsverteilung
ist dadurch nicht zu gewärtigen.
Damit ist der direkt gekoppelte Sen-
der als ein Spezialfall auf den induktiv
gekoppelten zurückgeführt.
Theoretisch ist die induktive Erregung der
direkten überlegen. Denn bei gleicher primärer
Windungszahl lassen sich mit ihr höhere Koppe-
lungsgrade erreichen und damit lässt sich die
in den Flaschen angehäufte Energie mit besse-
rem Nutzeffekt ausstrahlen. Dem .steht der
praktische Nachteil gegenüber, dass die Ab-
gleichung auf Resonanz nicht so einfach von
statten geht. Die Erregerkapazität wird man
nämlich nur ungern ändern. Während man nun
bei der direkten Koppelung die Selbstinduktion
mittels eines Schiebers in der denkbar feinsten
Weise abstufen kann, ist man bei der induk-
tiven Koppelung auf das Abschneiden von Draht-
stücken angewiesen. Denn ordnet man hier
einen Schieber an, so kommt durch den Zu-
leitungsdraht zu diesem und die aus Isolations-
rücksichten bedingte Auseinanderziehung der
Windungen viel Streuung in das System, und
der Vorteil der festeren Koppelung geht ver-
loren.
Vom Standpunkt des Konstrukteurs und
des montierenden Ingenieurs lässt sich noch
eine Anzahl Einzelheiten für und gegen das
eine und andere System geltend machen. Für
Stationen, auf welchen im Betriebe die Schal-
tung nicht geändert wird, und von denen grosse
Reichweite verlangt wird, ist m. E. die induk-
tive Erregung vorzuziehen.
(EiDgegangcn 27. April 1904.)
Die ponderomotorischen Kräfte, welchen ein
homogenes Dielektrikum in einem elektro-
magnetischen Felde unterworfen ist
(Antwort an Herrn R. Gans.)
Von Franz Koläcek.
Vor kurzem zeigte ich in dieser Zeitschrift
(6, 45, 1904), dass die negativen Versuchs-
ergebnisse des Herrn Whitehead jr. ') sich mit
der Maxwellschen Theorie in Übereinstim-
mung befinden. Dieser zufolge sollte jedoch
ein ballistischer Ausschlag erfolgen, £alls man
das Dielektrikum einem konstanten elektrischen
und einem dazu senkrechten magnetischen Felde
aussetzt und das letztere umkehrt. Gleichzeitig
sprach ich zum Schlüsse des Aufsatzes die
Ansicht aus, dass vom Standpunkte der
Loren tzschen Theorie kein Ausschlag zu er-
l) J. B. Whitehead, diese Zeitschrift 4, 229, 1903.
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4S6
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
warten wäre. Herr R. Gans *) erklärt diese
Ansicht für falsch und leitet für den hier in
Aktion tretenden Antrieb einen Ausdruck her,
der sich von dem Maxwellschen nur dadurch
unterscheidet, dass statt der als Faktor auf-
tretenden Dielektrizitätskonstante K der Faktor
Ä"— I auftritt.
Das Resultat des Herrn R. Gans kommt
indes nur dadurch zustande, das er unerlaubter-
weise zwei Gleichungen miteinander algebra-
isch verknüpft, in denen dieselben Symbole
(£!retc., MxtXc^ eine verschiedene Bedeutung
besitzen.
Die erste dieser Gleichungen stammt von
Lorentz '^) her. Sie ist hergeleitet auf Grund
der Annahme, „dass sich die auf die Ionen
wirkenden Kräfte (S unter Umständen zu einer
Wirkung vereinigen, welche die Körper selbst
in Bewegung zu setzen strebt" (Loren tz, 1. c.
S. 24). „Ponderable Materie, welche nicht
geladen ist, kommt hierbei nur insofern in Be-
tracht, als sie auf die Ionen Molekularkräfte
ausübt. Was die elektrischen Erscheinungen
betrifft, so hat sie gar keinen Einfluss und ge-
schieht alles so, als ob der von ihr eingenom-
mene Raum nur den Äther enthielte." (Lorentz,
1. c. S. 15). Bezüglich des @ nimmt nun
Lorentz an, dass es aus zwei Teilen besteht,
deren erster die Wirkung des elektrischen
Feldes auf die lonenladung, der zweite jene
des magnetischen Feldes auf den zugehörigen
Konvektionsstrom ausdrückt. Durch Trans-
formation des in dieser Weise berechneten
Antriebes gelangt Lorentz zu einem aus zwei
Teilen bestehenden Ausdruck. Der erste re-
präsentiert den Zug der Maxwellschen Äther-
spannungen auf eine den Körper umschliessende
Fläche St, der zweite ist die Summe von Vo-
lumenkräften. Auf die Raumeinheit entfallt die
4r-Komponente
(r= Web er sehe Zahl, ii" = elektrische, M=
magnetische Kraft).
Da die Fläche Hi, sich so legen lässt, dass
sie den Körper eng umschliesst, so bezieht sich
der letzte Ausdruck auf die Volumeinheit des
aus ponderabeln Molekülen und Ionen zusam-
mengesetzten Systemes, das im Sinne der
Lorentzschen Theorie das Dielektrikum er-
setzen soll. Die Kräfte E und M sind offen-
bar von Ion zu Ion schnell veränderlich, sie
können sogar an ihrer Oberfläche ungewöhnlich
grosse Beträge annehmen, falls man jene Zahlen !
benützt, welche sich in letzter Zeit für Grösse
und Ladung der Elektronen ergeben haben,
aber diese Kräfte sind durchaus nicht identisch
i) R. Gans, diese Zeitschrift 6, 162, 1904.
a) H. Lorentz, Versuch einer Theorie etc. Leyden 1895.
mit den langsam veränderlichen Kräften der
Maxwellschen Theorie, welche streng kon-
tinuierliche Medien voraussetzt.
Diese letzteren Kräfte sind es nun, welche
in der zweiten von Herrn Gans benutzten
Gleichung vorkommen, in welcher ja schon die
Dielektrizitätskonstante eingeführt ist und nur
diese können es sein, da ja Herr Gans bei
Berechnung seines SchlussresuJtates die von mir
aus der Maxwellschen Theorie hergeleitete
Gleichung mit benutzt.
(Eingegangen 12. April 1904.'
Die Strahlung der Hefiierlampe.
o
I Von Knut Angström.
I
I I . In einem in dieser Zeitschrift erschienenen
I Aufsatz hat Herr Hertzsprung einen „Ver-
' gleich einiger spektralphotometrischen Rcsul-
I täte"'), zusammengestellt aus La n gl eysUnter-
I suchungen über das Sonnenspektrum und Frl.
I Else Köttgens photometrischen Messungen
i über die Strahlung der Hefnerlampe, mitgeteilt,
! und im Anschluss daran hat in einem späteren
Heft der Zeitschrift*) Herr O. Tumlirz daran
erinnert, dass er bereits 1889 eine indirekte
Bestimmung der Energieverteilung in dem sicht-
baren Spektrum der Hefherlarape ausgeführt
hat. Da der Vergleich, den Herr Tumlirz
zwischen seinen Bestimmungen auf der einen
und den Köttgen-Hertzsprungschen auf der
andern Seite liefert, bedeutende Divergenzen
aufweist, sei es mir erlaubt, hier diese Be-
stimmungen mit den direkten Messungen über
das fragliche Spektrum zusammenzustellen, wie
sie von mir neulich ausgeführt und publiziert
worden') und die der Aufmerksamkeit der ge-
nannten beiden Forscher entgangen sind.
Betreffs der von mir angewandten Versuchs-
anordnung muss ich mich hier darauf be-
schränken, auf die ausführliche Beschreibung
zu verweisen, die darüber an den citierten
Stellen geliefert worden. Die totale Strahlung ö
der Hefnerlampe wurde mit dem Kompen-
sationspyrheliometer bestimmt; das Verhältnis
u t
^,, wo Li= j /i</>l, durch eine direkte Methode
ohne Anwendung absorbierender Medien. Ich
fand, dass Wiens Formel:
uns die hieraus abgeleiteten Werte für
1) Hertzsprung, diese Zeitxchr. 5, 34, 1904.
2) O. Tnmlirz, diese Zeitschr. 6, 156, 1904.
3) K. Ängström, AcU Reg. Soc. Upsal. 1903: Phrsictl
Review 17, 302, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
457
.,-//, ..= ..4 {©'+3(1)'
+ 6(1) + 6),
2)
WO c-
T
die Beobachtungsresultate innerhalb
des sichtbaren Spektrunis gut wiedergab, und
ich bestimmte die in den Formeln enthaltenen
Konstanten in gr. Kai, pro Sek. und Meter-
kerze.
Vergleicht man nun die aus diesen Formeln
berechneten Werte für die Intensität h mit den
von Tumlirz und Hertzsprung gegebenen,
indem man alle Bestimmungen auf dieselben
Ausgangswerte für X = 0,702 ^ reduziert, so
erhält man folgende kleine Tabelle.
WeUenlänge
Tamlirz
Hertzspraog
0
Angström
0,702 1
13.0
13.0
13.0
0,656 i
10,5
8,2
8,4
0,617 1
8,4
5.2
5.3
0.589 1
6,4
3,5
3.7
0,560 ,
4.6
2,2
2.4
0.536
3.9
i.S
1.6
0,518
a.5
1,0
i.i
0,500 1
1.7
0,7
0,8
0486
',2
0.5
0,6
0.473
0,9
0,4
0,5
Es scheint hieraus unzweifelhaft hervorzu-
gehen, dass Tumlirz' Bestimmungen, aus
Gründen, die ich nicht bestimmen kann, für
kürzere Wellenlängen zu grosse Werte für die
Intensität ergeben haben. Dagegen ist die
Übereinstimmung zwischen den Köttgen-
Hertzsprungschen Werten und meinen recht
befriedigend.
2. Nach den Untersuchungen, die von Lie-
benthal'), Nichols^) u.a. ausgeführt worden,
lässt die Hefnerlampe als Lichtnormale hinsicht-
lich der konstanten Beschaffenheit der Flamme
recht viel zu wünschen übrig. Solange es uns
indessen nicht gelungen ist, eine andere Normale
herzustellen, di6 besser den Forderungen genügt,
wie sie von praktischem und wissenschaftlichem
Gesichtspunkt an eine solche zu stellen sind,
ist es natürlich von Wert, so gut wie möglich
die Beschaffenheit der Lichteinheit kennen zu
lernen, die wir einmal besitzen. Da es nicht
bloss bei rein photometrischen, sondern auch
bei bolometrischen Arbeiten oft von Gewicht
ist, die Konstanten zu kennen, die die Strahlung
der Hefnerlampe näher bestimmen, stelle ich
hier unten die wichtigsten von mir gefundenen
Werte auf die Meterkerze bezogen, zusammen
nebst einer Tabelle, welche die aus der Formel
'- I
1) Liebentbai, Elektrot. Zeitscbr. 16, 655, 1895. I
2) Nicbols, Sbarps and Matthews, Transac. of |
Americ. Inst, of Electr. Eng., Vol. 13, May 1896. 1
( I ) berechnete Intensität für verschiedene Wellen-
längen im Normalspektrum angiebt.
sec cm ^
Gesamt-Strahlung: 0== 0.0000215
Lichteffekt: ,^^ = 0,0096,
Licht-Strahlung: /^o.tb = 20,6- lO"^
gr. kal.
sec. cm '
gr. kal.
C, = 0,016 I
Ci „ } in der Formel i und 2
In der Tabelle ist / in Grammkalorien pro
Sekunde für die Meterkerze angegeben.
X
Äixio' ,
X
Hh X 10'
0,78
23,6
20,6
0,58
3.23
0,76
0,56
2,37
0,74
»7.9 ;
o,S4
1,69
0,72
'5.2 \
0.52
i.>7
0,70
12,8 1
0,50»)
0,78
0,68
10,6
0,48
0,50
0,66
8,74
0,46
0,30
0.64
6,99
0,44
0,17
0,62
5.53
0.42
0,09
0,60
4.27
0,40
0,05
i) sämtliche der folgenden Wette liegen ausser dem Be-
obachtnngsgebiete.
Phys. Institut d. Univ. Upsala.
(Eing^angen 12. Mai 1904.)
Die Wirkung der Lichtintensität auf die Licht-
geschwindigkeit. 1)
Von Thomas E. Doubt.
Jede Messung, welche einen Aufschluss giebt
über eine so wichtige physikalische Grösse wie
die Lichtgeschwindigkeit, dürfte den Fortschritt
der Physik fordern. Die Beziehung zwischen
der Lichtintensität und der Fortpflanzungsge-
schwindigkeit des Lichtes ist von grundlegen-
der Bedeutung.
Die gründlichste Untersuchung, welche bis-
her über die Wirkung der Lichtintensität auf
die Geschwindigkeit des Lichtes ausgeführt
worden ist, war die Ebertsche.^) Ebert unter-
suchte die Wirkung der Intensität auf die Ge-
schwindigkeit des Lichtes bis auf 1:860000,
wobei die Intensität im Verhältnis von l zu 20
variiert wurde; als Lichtquelle diente Thallium-
licht. Bei einem anderen Versuch mit dem
Licht eines Quecksilberfunkens {,Hgd) wurde
die Wirkung bis auf i : 840000 untersucht,
während die Intensität im Verhältnis von i zu
250 variiert wurde. Er benutzte auch manche
andere monochromatische Lichtquellen, jedoch
i) Inangural-Dissertation. der Universität Chicago.
2) VVied. Ann. 83, 336, 1887.
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458
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
wurde der Versuch in keinem anderen Falle
auf dieselbe Genauigkeit getrieben. Seine
Schlussiblgerung lautete, dass die Wellenlänge
und daher die Fortpflanzungsgeschwindigkeit
des Lichtes bis auf fast Vioooooo von der
Intensität des Lichtes unabhängig ist, wenn
diese im Verhältnis von i zu 250 variiert wird.
Die Ebertsche Arbeit übertrifft an Genauig-
keit bei weitem die von Lippich') und Muller.*)
Prof. Michelson sprach die Ansicht aus,
dass die Wirkung der Lichtstärke auf die Licht-
geschwindigkeit sich mit weit grösserer Genauig-
keit mit Hilfe eines Interferometers würde unter-
suchen lassen, wie er dieses beim Messen der
Wirkung einer Bewegung des Mediums auf die
Geschwindigkeit des Lichtes benutzt hat.*)
Beschreibung des Apparates,
Die bei dieser Untersuchung benutzte Appa-
ratform ist der von Michelson und Morley
bei ihrer Untersuchung der Wirkung einer Be-
wegung des Mediums auf die Geschwindigkeit
des Lichtes angewandten sehr ähnlich. Das
von einer Lichtquelle in der Richtung^ (Fig. i)
Fi«. I.
kommende Licht trifft die halbversilberte Fläche
B, woselbst es sich in zwei Teile teilt. Der
eine Teil geht den Weg C, T), E, F, G, //, y, K,
i) Wien. Ber. 272, 355, 1875.
2) Pogg. Ann. S. 145, 1872.
3) Am. Journ. Sc. (3). 31, 1886..
L, M, B, und der andere Teil den Weg M, L,
K, 7, H, G, F, E, D, C, B. An dem Teflspiegel B
vereinigen sich die beiden Teile wieder und
werden in der Richtung N mit dem Auge oder
mit dem Fernrohr beobachtet. Die spiegelnden
Flächen C und M sind auf der Vorderseite
versilbertes Spiegelglas. G H 'ist ein grosses
vierkantiges Prisma; EF und Ky sind etwa
4,5 cm im Durchmesser haltende Messungröhren,
deren Enden mit planparallelen Glasplatten ver-
schlossen sind und ^L ist eine grosse plan-
parallele Glasplatte, die auf der einen Flädie
streifenweise versilbert ist. Ein Streifen ist oben
versilbert, so dass nur der eine Strahl unbehindert
hindurch kann und ebenso ist unten ein anderer
Streifen versilbert, so dass das andere Strahlen-
bündel frei hindurch kann. Die versilberte
Fläche wird dazu benutzt, die Intensität des
einen Strahlenbündels zu verkleinern, bevor
dieses durch den Apparat hindurchgeht, während
der in entgegengesetzter Richtung hindurch-
gehende Lichtstrahl nicht abgeschwächt wird,
bis er den langen optischen Weg zvirücklegt.
Zahlreiche kleinere planparallele in Streifen ver-
silberte Glasplatten wurden gleichfalls eingeführt,
und zwar gewöhnlich nur in den einen Weg
zur selben Zeit. Da die Wege identisch sind,
kann es keinen Unterschied im Mittelpunkte des
Mittelstreifens machen, ob die Platten in D oder
in L eingebracht sind. Im allgemeinen ruft die
Einführung einer Glasplatte in den Weg des
einen Strahles eine Veränderung der Streifen-
breite oder eine Rotation der Streifen um einen
Mittelpunkt oder schliesslich sowohl Veränder-
ung als Rotation hervor.
Die Vorteile dieser Anordnung sind sehr
erheblich. Der Apparat erlaubt die Benutzung
einer umfangreichen Lichtquelle, wie z. B. einer
Gas- oder Bogenlampe oder von Sonnenlicht.
Ferner gestattet er, dass die Lichtstrahlen unter
verschiedenen Umständen einen sehr langen
Weg zurücklegen und hierauf nach dem
Trennungsspiegel gebracht werden, woselbst
sie interferieren. Der eine Strahl legt mit
kleiner Intensität einen sehr grossen Weg
zurück, während der andere denselben Weg
mit grosser Intensität zurücklegt.
Einstellungen und Beobachtungen.
Die Lichtquelle wurde so eingestellt, dass
sie ein Strahlenbündel lieferte, welches die Teil-
fläche in einem Winkel von 45^* trat. Alle
Flächen wurden annähernd vertikal gemacht.
Das rechtwinklige Prisma wurde in genügender
Entfernung von der Teilfläche auf einem Libellen-
tische angebracht. Die Spiegel und Prismen
wurden von einzelnen Ziegelpfeilern getragen.
Die Spiegel bei C und M wurden so eingestellt,
dass sie scharfe senkrechte Streifen ergaben.
Die Platte DL wurde hierauf in den Weg des
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Ftiysikalisdie Zeitschrift. 5- J^ihi^äag. No. 15.
459
Strahles angebracht, und beide Strahlen durch
den freien Teil hindurchgelassen; die Platte
wurde dann eingestellt, bis die Streifen wieder
scharf und senkrecht waren. Die Lage des
Mittdstreifens wurde notiert und die Platte
sorgfaltig verschoben, so dass ein Silberstreifen
einen Weg versperrte. Dann wurde die Lage
des Mittelstreifens wieder notiert.
Dieses Verfahren wurde zunächst mit Luft
zwischen dem rechtwinkligen Prisma und den
Spiegeln angewandt, wobei der Abstand der-
selben ungefähr 220 cm betrug. Bei sehr dich-
ten Silbeärfilms war die selektive Absorption
beträchtlich, während bei Films von mittlerer
Dichte die Wirkung ungefähr dieselbe war, als
wenn eine leichte Wolke über die Sonne ge-
kommen wäre; die Intensität wurde nur wenig
verringert und die Farben änderten sich nur
unbeträchtlich. Diese Wirkung der selektiven
Absorption ist beträchtlicher, wenn man mit
dem Photometer die durchgelassene Lichtmenge
bestimmt. Der gesamte optische Weg, welchen
die beiden Strahlen unter verschiedenen Ver-
hältnissen zurücklegen, beträgt 460 cm. Dies
wurde in der Weise berechnet, dass man die
Entfernung im Glase und den Brechungsindex
des Glases, sowie die Entfernung in der Luft
in Rechnung zog. Wenn man als durchschnitt-
liche Wellenlänge 0,000057 cm annimmt, so
beträgt der optische Weg mehr als 8 Millionen
Wellenlängen. Wenn man annimmt, dass ein
Verschieben um ein 30stel der Streifenweite
sich ohne weiteres feststellen lässt, so würde
sich eine Veränderung der Geschwindigkeit um
1 : 240000000 oder eine Veränderung von 1 24 cm
per Sekunde feststellen lassen.
Bei der Feststellung der Empfindlichkeit der
Methode wurde eine Reihe von Einstellungen
des Okularmikrometers des Beobachtungsfern-
rohrs auf die dunklen Streifen ausgeführt, welche
den Mittelstreifen begrenzen. Der Schnittpunkt
des diagonalen Fadenkreuzes (Fig. 2) wurde
Ablesung des Mikroraeterkopfes mit 3 Um-
drehungen zwischen jeder Einstellung, zuneh-
mend von links nach rechts.
Die Summe der Differenzen beträgt 589,52.
Der durchschnittliche Fehler bei einer Beob-
achtung ist 9,81 oder 2,5 Proz. Der wahr-
scheinliche Fehler des Resultats ist I, 18 oder
0,29 Proz. Die Schlussfolgerung scheint nach
obigen Ergebnissen berechtigt zu sein, dass,
Tabelle I.
Fig. 2.
zur Bestimmung der Lage der Streifen benutzt.
Die Figur stellt das Gesichtsfeld des Fernrohres
dar, wobei die beiden am Mikrometer befestig-
ten Vertikaldrähte entfernt sind, um die Streifen
deutlicher zu zeigen. Die Streifen wurden ge-
wöhnlich so eingestellt, dass sich 7 im Gesichts-
feld befanden.
Folgende Ergebnisse wurden bei weissem
Lichte erhalten:
Breite des Mittel-
Differenz gegen
streifens
den Mittelwert
Links
74.4
' 377.2
—19,1
Rechts
5«.6
39*.6
— 3,7
Links
60,0
394.6
— 1.7
Rechts
S4.6
399.0
408,6
2.7
Links
64^
13.3
Rechts
63.2
402,5
6,2
Links
60.3
400,7
3.4
Rechts
6m
—
Mittel 396,3
ilierug 7,01
wenn eine Verschiebung um ein Hundertstel der
Breite eines Streifens stattfand, sich diese leicht
würde feststellen lassen. Im folgenden habe
ich angenommen, dass sich eine Veränderung
um ein Dreissigstel Streifenbreite mit Sicherheit
feststellen lässt.
Ich benutzte eine grosse Anzahl Silberfilms
von zunehmender Undurchsichtigkeit, bis ich
einen fand, durch welchen das Licht gerade
noch sichtbare Interferenzstreifen hervorrufen
konnte. Die durch den Silberfilm durchgelassene
Licbtmenge wurde mit dem Gl an sehen Photo-
meter gemessen. Der Film lie.ss i : 290000 hin-
durch. Auf die.se Weise legt ein Strahl einen
Weg von 460 cm mit einer Intensität zurück,
welche nur i : 290000 von der des anderen Strahles
ist, und wenn eine Geschwindigkeitsveränderung
von 1 24 cm pro Sekunde stattfand, so würde
diese sich entdecken lassen. Es fand aber
keine Verschiebung des Mittelstreifens statt.
Nun wurden die Röhren eingeführt und der
Versuch wiederholt. Hierbei enthielten die
Röhren Luft. Keinerlei neue Tatsachen traten
auf. Die Streifen waren, wenn die Röhren sich
im optischen Wege befanden, etwas kontinuier-
licher als ohne dieselben. Wenn die Röhren
mit destilliertem Wasser angefüllt sind, so ist
der optische Weg grösser als in Luft. In dem
einen Falle waren die Röhren je 200 cm lang.
Der optische Weg betrug 593,4 cm oder 10400000
Wellenlängen in Luft. Wenn eine Intensitäts-
veränderung eine Geschwindigkeitsveränderung
von 100 cm pro Sekunde hervorriefe, so würde
diese sich feststellen lassen.
Die Ergebnisse der beiden Versuchsreihen
lassen sich folgendermassen in Tabellenform
bringen:
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46o
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
Tabelle IL
VerhSltnis der Inten-
sitäten
Lnft . . 1:290000
Lafi . . 1:290000
Wasser i : 250000
Wasser 1:43000
Schwefel-
kohlenstoff 1:43000
LSnire der opti- 1 G"ehwi«<Jigknt»Ter-
,„?_„ «ri.~ ÄDdening, die sich
sehen Wkge , tat»tä\f:ti lies»
460 cm
1000 „
S93 ..
1289 „
707 ..
124 cm persec
57 1» I» »I
100 .. .1 n
42 .. .. ..
80 , „ „
Der Versuch wurde so gemacht, dass man
die Streifen einstellte, bis sie mit der Senk-
rechten einen Winkel bildeten. Der Silberfilm
wurde eingebracht und die Lage des Mittel-
streifens notiert. Bei Winkeln von ungefähr
45" resp. 135" und bei horizontalen Streifen
wurde keine Verschiebung beobachtet. Hieraus
lässt sich schliessen, d£iss eine Veränderung der
Winkeleinstellung ohne Wirkung ist.
Diese Versuchsergebnisse bei durch Luft
gehendem Licht berechtigen zu der Schluss-
folgerung, dass eine Intensitätsveränderung von
1:290000 die Lichtgeschwindigkeit nicht um
57 cm pro Sekunde verändert. Bei Wasser
ruft eine Intensitätsveränderung von 1:43000
keine Veränderung von 42 cm pro Sekunde
hervor. Bei Schwefelkohlenstoff ruft dieselbe
Intensitätsveränderung keine Geschwindigkeits-
veränderung von 80 cm pro Sekunde hervor. Es
scheint sehr wahrscheinlich nach den mit dem
Okularmikrometer vorgenommenen Einstellun-
gen, dass sich eine Verschiebung von einem
Fünfzigstel der Breite eines Streifens würde
feststellen lassen. Daher übt eine Intensitäts-
veränderung im Verhältnis von 1:40000 im
Wasser auf die Geschwindigkeit keine Wirkung
von 1:1000000000 aus.
Ich bin Herrn Prof Michelson für seine
wertvollen Anregungen zu Dank verpflichtet.
Herr Dr. Mann sowie die Angestellten des
Ryersonschen Physikalischen Laboratoriums
haben mich wirksam unterstützt.
Universität Chicago, den 4. Mai 1903.
(Aus dem Englischen übersetzt Ton A. Gradenwitz.)
(Eingegangen 18. April 1904.)
Entgegnung auf die Bemerkungen des Herrn
F. Ehrenhaft „Zur optischen Resonanz".')
Von F. Pockels.
In einer Mitteilung in Nr. 13 dieser Zeit-
schrift sucht Herr Ehrenhaft die Einwände
zu widerlegen, welche ich vor einiger Zeit gegen
die Anwendbarkeit der J. J. Thomsonschen
Theorie der Zerstreuung elektrischer Wellen an
kleinen Metallkugeln auf das optische Verhal-
l) Felix Ehrenhaft, Zur optischen Resonanz. Diese
Zeitscbr. 5, 387, 1904.
I ten der kolloidalen Metalllösungen erhoben
habe.')
Mein erster Einwand bezog sich darauf, dass
es unzulässig ist, das Verhalten der Metallteii-
chen gegen Lichtwellen noch auf Grund de.'
für stationären Strom geltenden Leitungsver-
mögens zu berechnen und dass, wenn man statt
dessen das aus den optischen Eigenschaften
der massiven Metalle abgeleitete Leitungsver-
mögen einführt, die beiden bei Thomsons
Berechnung des Polarisationsmaximums der zer-
streuten Wellen gemachten Voraussetzungen
(siehe unten) miteinander unvereinbar werden.
Demgegenüber teilt nun Herr Ehrenhaft (1, c.
S. 388) eine Tabelle mit, welche zeigen soll,
dass auch dann noch zwischen der von der
Thomsonschen Rechnung geforderten unteren
und oberen Grenze für die Durchmesser 2(7
der Metallkügelchen ein hinreichender Spiel-
raum bleibe. Für jene Grenzen folgen nun au-.
den Voraussetzungen Thomsons, dass 2ä.t
einerseits klein gegen die Wellenlänge X' im
umgebenden Medium, andererseits gross gegen
y^7<J ( — wo T die Schwingungsdauer, <J die
spez. Leitfähigkeit des Metalls ist — ) sein soll.
die Werte und 2 - - , nicht, wie Herr
Ehrenhaft annimmt, X' und
YTa
2jr
An Stelle
der in dessen Tabelle I angegebenen Zahlen
müssen demnach folgende gesetzt werden:
obere Grenze untere Grenze für 2a
I Gold
Silber
1,4- 10
1,86.10-*
1,4-10-'' 2,18 lO"''
Platin 1,4-10-« 0,65-10"*
! Es ergiebt sich also nur für Platin die
! geforderte „obere" Grenze wirklich
grösser als die „untere", aber auch hier
ist dasintervall zwischen beiden so klein,
' dass irgendein ihm angehörender Wert
2a weder als sehr klein gegen die obere,
, noch als sehr gross gegen die untere
Grenze gelten kann, wie es bei der von
Herrn Ehrenhaft herangezogenen Thom-
sonschen Rechnung vorausgesetzt ist.
Inwieweit die Polarisationsverhältnisse des
von den kolloidalen Metalllösungen diffiis re-
flektierten Lichtes sich ungeachtet der Unan-
wendbarkeit der Thomsonschen Endformeln
etwa doch durch die Reflexion an kleinen metal-
lischen Kugeln erklären Hessen, wenn inan diese
streng, d. h. unter Berücksichtigung der dem
betreffenden Metall zukommenden optischen
Konstanten behandeln würde, will ich (wie
schon in meiner früheren Mitteilung, gesagt]
dahingestellt sein lassen ; ich wollte nur darauf
hinweisen, dass man auf die angenäherte Über-
l) F. Pockels, diese Zeitschr. 6, 152, 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
461
einstimmung der Beobachtungen mit dem
Thomsonschen Rechnungsergebnis für das Po-
larisationsmaximum keine Schlüsse über die
Natur und Grösse der suspendierten Teilchen
zu gründen berechtigt ist, und ich muss diese
Behauptung gemäss der obigen Darl^ung auch
jetzt noch aufrecht erhalten. —
Herr Ehrenhaft verteidigt zweitens seinen
Erklärungsversuch der Absorption der Metall-
lösungen durch „optische Resonanz" der sus-
pendierten MetaÜkügelchen, indem er aus der
Lage des Absorptionsmaximums die Teilchen-
durchmesser berechnet (Tabelle II, 1. c. S. 390).
Die so gefundenen Werte von 2a, nämlich 0,76
bis 1,2- io~* cm für Pt, i bis 1,3 • lo~* für Au,
0,8 bis 1,1 • io~* für Ag genügen aber ebenfalls
nicht der Bedingung, klein gegen —(=1,410"*
für mittleres Licht) zu sein, und so bleibt
also auch meine Feststellung (1. c. S. 154)
bestehen, dass die Erklärung der Absorp-
tion durch Resonanz unvereinbar ist mit
der gleichzeitigen Anwendung der Thom-
sonschen Formeln für die Polarisation
des zerstreuten Lichtes.
Somit kann ich den Schluss, zu welchem
Herr Ehrenhaft in seiner Mitteilung gelangt,
nicht als begründet anerkennen.
Heidelberg, 10. Juli 1904.
(Eingegangen il. Juli 1904.)
Zeitbestimmung für kleine Fallräume nach
der Metiiode von Radacovic.
Apparat für das phjrBikaliBche und elektroteohniache
Praktikum von M. Th. Edelmann, Hünohen.
Die von Radacovic-Innsbruck veröffent-
lichte interessante Methode ') , minimale Zeit-
räume zu messen (vermittels Kondensator-Ent-
ladung durch einen induktionsfreien Widerstand
hindurch), ist wegen der damit verknüpften in-
struktiven Beobachtungen, Berechnungen und
Apparaten -Zusammenstellungen zu Übungs-
zwecken besonders geeignet.
Ein Kondensator mit der Kapazität C
enthalte die Elektrizitätsmenge qa; wird der-
selbe während einer Zeitdauer / durch einen
induktionsfreien Widerstand ^ R entladen und
bleibt dann noch ein Rest von Elektrizität = q
im Kondensator zurück, so besteht die Gleichung
Radacovic verbindet nun die beiden Be-
legungen eines Kondensators mit einer Strom-
quelle und parallel hierzu noch durch einen
passenden Widerstand. Indem er zwei hinter-
') M. RadacoTic, SiUnngsber. d. k. k. Akad. der Wis-
seusch. 2u Wien. 100. Abt. IIa. 1900.
einander aufgestellte Drahtgitter vermittels eines
Geschosses zerreissen lässt und hierdurch zu-
erst die Verbindung des Kondensators mit der
Stromquelle und hierauf jene des Kondensators
mit dem Widerstände unterbricht, ferner ver-
mittels Schwingungsgalvanometers die anfäng-
liche und dann die Restentladung des Konden-
sators misst,' bestimmt er die Geschwindigkeit
moderner Geschosse innerhalb Strecken von
nur 8 cm während ihrer Flugbahn. Vermittels
des Helmholtzschen Pendel-Unterbrechers
kann man leicht nachweisen '), dass mit der
vorliegenden Methode Tausendstel Sekunden, ja
noch viel kleinere Zeitdauern auf mindestens
drei Stellen genau gemessen werden können.
Solche Zeitbestimmungen in ihrer Anwendung
auf den freien Fall und die Fallmaschine Fig. i
Fig. I.
erklären sich aus beistehender Skizze Fig. 2;
in letzterer bedeuten Ei und E^ zwei Strom-
quellen (je zwei kleine Akkumulatorzellen), zv
einen Stöpselrheostaten; .S",, Si sind zwei ein-
fache, ..92, .Sj ein doppelter hochisolierter Strom-
schlüssel, G das Schwingungsgalvanometer, C
ein Kondensator, R der induktionsfreie Wider-
stand '^) ; D ist eine aus feinem Drahte gebogene
Spirale, welche die Kugel K mit Klemme d
verbindet, jedoch die freie Bewegung von K
nicht hindern darf.
1) Annalen d. Physik, vierte Folge. 8, 274.
2) Vom Apparatenverzeichnis Nr. 25 der Edelmann-
schen Werkstätte eignen sich: ScUUssel Nr. II 80 — II 84; Kon-
densator 1057 — 1066: Widerstände S. 44 etc.; Galvanometer
Nr. 1400, 1405, 1410.
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462
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
Die Kugel K hängt, wenn vermittels des
Stromscblüssels 6"! der Stromkreis £"i, a,Al, b, S\,
w, El geschlossen wird, am Kerne F des Elek-
tromagneten M. Die metallische Berührung
zwischen K und F schliesst den Stromkreis
£2, Ri ft <i} D, K, F, c, E%. Gleichzeitig fuhrt
eine Strombahn von e durch den Kontakt A
nach /und über .S"2 zu einer Belegung des Kon-
densators C , während die andere Beleg-
ung durch den Verteilungspunkt g mit E^
und R verbunden ist. Durch Ei wird der
Kondensator auf einer gewissen Ladung er-
halten bis zu dem Augenblicke, in dem durch
Öffnen des Schlüssels S^ die Kugel K von F
abfällt; der Kondensator entlädt sich nunmehr
durch R hindurch bis zu dem Momente, in
weichem die Kugel auf das Bernsteinstück B
am Hebel H auffällt und dadurch den Kontakt
A aufschlägt.
Die übrigen Drahtverbindungen zwischen
S-i, S%, G, S^ zeigt die Skizze; S^ dient, wenn
G ein Drehspulen-Galvanometer ist, zum Kurz-
schliessen desselben (aperiodischen Zurückfuhren
der Skala auf Null).
Der Elektromagnet F endigt nach oben
in eine Mikrometerschraube, mit der man Fall-
höhen bis zu 30 mm einstellen kann, was an
Maassstab ^V und Mikrometertrommel T abge-
lesen wird (genau auf + 0,0 1 mm). In der
Skizze Fig. 2 sind die dem Fallapparate selbst
angehörenden Teile durch eine punktierte Linie
eingegrenzt.
Die Fallhöhe Null bestimmt man dadurch,
dass zwischen die Klemmen e und f ein Strom-
kreis mit Galvanoskop oder elektrischer Klingel
eingelegt wird, und man nun, während die
Kugel am Elektromagneten hängt, die Schraube
F gerade so viel herunterschraubt, bis sich der
Kontakt A löst; man hört übrigens sehr gut.
wenn das Gegengewicht L mit dem Finger ge-
hoben und dann niederfallen gelassen wird (Ge-
nauigkeit -I- 0,01 mm), ob der Hebel H bei A
metallisch aufschlägt, oder ob das Bemsteinstück
B an die Kugel f^t; femer lässt sich mit Hilfe
der gewöhnlidhen Mittel (Kathetometer etc.) der
Abstand zwischen Kugel und Bemsteinmeniskus
ausmessen und die Millimeterschraube F aus-
werten.
Der Vorgang beim Messen ist folgender.
Man stellt zunächst auf eine bectimmte Fall-
höhe ein, schliesst hierauf S\ und hängt die
Kugel von Hand an den Elektromagneten.
Nun bethätigt man den Kontakt S-s, beobachtet
am Schwingungsgalvanometer den der Elektri-
zitätsmenge qn proportionalen Ausschlag und
schliesst sodann S^, bis sich das Galvanometer
wieder auf Null eingestellt hat
Nunmehr schwächt man durch Einhalten
von Widerstand bei w (durch vorhergehende
Versuche ausprobiert) den Strom im Elektro-
magneten so weit, dass die Kugel eben nur
noch hängen bleibt, öffnet S\, worauf die Kugel
abfällt, und schliesst sofort S-^, wobei man end-
lich den q proportionalen Ausschlag abliest.
Beispiel: Fallhöhe i mm, .ß= 1 00000 Ohm,
6^=0,5 Mikrofarad; Ausschläge für ^0 = «22,6,
für ^ = 92,0 Doppelmillimeter
/= (/ 122,6 — /92,o) • iO~* •
= 0,01436 sec.
Dagegen berechnet sich aus dem Fallge-
setze:
^ g ^ 981,1
10" • 0,5- 10-'*
= 0,01427 sec.
(Eingegangen 11. Mai 1904.'
Neue Quecksilber-Luftpumpen. *■ -)
Von Fortunato Florio.
Einige von mir ersonnene und konstruierte
Luftpumpen haben mir so zufriedenstellende
Ergebnisse geliefert, dass ich sicher bin, sie
dürften in jeder Hinsicht denen von Geissler,
Sprengel, Bessel-Hagen.Guglielmo u.s.\v.
überlegen sein, welche ich des öfteren zu ver-
suchen Gelegenheit gehabt habe. Sie wirken
thatsächlich viel schneller als die letzteren, sind
ganz aus Glas und aus einem Stück bestehend
und ohne alle Hähne; sie werden durch be-
queme rotierende Bewegungen bethätigt, welche
bei einigen von ihnen immer gleichförmig und
in gleichem Sinne ausgeführt und daher von
einem Motor bewerkstelligt werden können.
i) Dos Verfahren zor Patentierung dieser Pnmpeii ist in
Gange und wird beim Erscheinen dieser VeröffentlicIiiuiK
sicherlich beendet sein.
2) NuoTO Cimento (5), S, April 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
463
Ferner kommt bei ihnen das Quecksilber, wel-
ches als Kolben dient, niemals mit der äusseren
Luft in Berührung und kann daher trocken und
sauber erhalten werden; die letzten Luftblasen
werden in einen luft verdünnten Raum getrieben;
es können auch nicht die geringsten Luftspuren
eindringen; bei vorgesclmttener Verdünnung
findet kein Mitftkhren von Luft durch das Queck-
silber statt, u. s. w.
Aus all diesen Gründen gestatten sie, mit
Bequemlichkeit die äussersten möglichen Ver-
dünnungen zu erreichen und aufrecht zu er-
halten.
Fig. I.
Modell A. — Es sei (Figur i) ABCDE
ein Glasrohr, dessen Achse in der Zeichnungs-
ebene eine Spirale mit dem Mittelpunkt 0 und
einem grössten Krümmungsradius 60 cm be-
schreibt. Ein anderes gerades Glasrohr von
2 cm Durchmesser und 120 cm Länge, welches
ich a nennen will, sei so angeordnet, dass seine
Achse senkrecht zur Zeichnungsebene durch
O geht und nach vorne um 40 cm hervorragt;
es ist durch den kleinen Kreis bei 0 ange-
deutet. Vom vorderen Ende von a gehen zwei
Röhrchen aus, welche bei B und D in ABCDE
eingeschmolzen sind. Die Strecke BCD betrage
etwas mehr als einen halben Umlauf. Das
Spiralrohr beginnt mit einem geschlossenen
Röhrchen und endet mit einem anderen von
1,5 mm Öffnung. Dieses ist umgebogen und
ragt um etwa 1 5 cm nach hinten aus der Zeich-
nungsebene heraus, und zwar senkrecht zu der-
selben, ist dann nochmals umgebogen und an
eine kleine Kugel F von 30 cm' Inhalt ange-
schmolzen. Diese trägt ein anderes Röhrchen
a von I mm Lichtweite, welches zum vorderen
Ende von a fuhrt und an diesem entlang bis
auf I cm vom andern Ende geht. Der grösseren
Deutlichkeit wegen habe ich den Ansatz in E
in der Lage dargestellt, die er einnehmen würde,
wenn er nach einer Drehung um 90® in die
Zeichnungsebene gelegt würde.
Man denke sich das beschriebene System
so angeordnet, dass die Achse von a um 45*
gegen den Horizont geneigt sei und dass die
hinteren £nden von a und a nach unten ge-
richtet seien, und so, dass das System um die
genannte Achse drehbar sei. Des weiteren
mögen die unteren Enden von a und a in ein
GeSss mit Quecksilber tauchen. Durch den
Boden dieses Gefässes geht ein feines Rohr,
welches von dem auszupumpenden Rezipienten
herkommt und innerhalb von a bis zu dessen
oberem Ende geht, wo es auf dem Grunde
eines kleinen Napfes mit eihem Trockenmittel
endet. Durch ein Röhrchen G wird in das
Spiralrohr so viel Quecksilber gegossen, dass
etwas mehr als ein halber Umgang damit ge-
ftillt ist; dann bringt man den Apparat in die
bezeichnete Lage und verschliesst G mit einem
Tröpfchen geschmolzenen Siegellacks.
Man drehe ABCDE im Sinne des Pfeiles:
ein Teil der Luft aus dem Räume DGE wird
durch a ausgetrieben werden, während in a und
dem auszupumpenden Rezipienten eine Ver-
dünnung eintreten wird ; ist etwa '/s davon aus-
getrieben, so drehe man im entgegengesetzten
Sinne: es wird ein Moment eintreten, wo etwas
von der aus dem Röhrchen bei D kommenden
Luft ohne Schaden durch das Quecksilber auf-
zusteigen und den oben genannten Raum zu er-
füllen beginnt; während dieser zweiten Drehung
wird in a eine kleine Druckzunahme eintreten.
Wenn das Quecksilber über D hinausgelangt
ist, drehe man wieder im ersten Sinne: es wird
von neuem Luft ausgetrieben werden und eine
zweite Luftverdünnung eintreten; darauf drehe
man wieder im entgegengesetzten Sinne, bis
das Quecksilber über D hinausgeht, und so fort.
Die Luftaustreibungen bei der Drehung im
Sinne des Pfeiles müssen so sein, dass während
der darauf folgenden Drehung im entgegenge-
setzten Sinne die aus dem Röhrchen in D aus-
tretende Luft nicht durch übermässig lange
Quecksilbersäulen au&usteigen hat.
Wenn die Verdünnung weit vorgeschritten
ist, dringt das Quecksilber bis in Fvor. Dann
funktioniert die Pumpe viel schneller als die
gegenwärtig gebräuchlichen Quecksilberpumpen,
denn das Quecksilber im Spiralrohr kann mit
grosser Geschwindigkeit gleiten, es brauchen
keine Hähne gehandhabt zu werden, und man
hat nur bequeme Drehungen auszufuhren. Wenn
schliesslich der Druck in a unter i mm ist,
kann man mit der umgekehrten Drehung be-
ginnen, sobald die Bläschen aus DGE in /''an-
gelangt sind; es genügt dann nämlich, die in
der kleinen Kugel F angesammelte Luft von
Zeit zu Zeit auszutreiben. Die Dimensionen
von F und den anstossenden Röhren sind so
bemessen, dass F, wenn es während einer Dreh-
ung sich mit Quecksilber gefüllt hat, sich durch
die während der folgenden eintretende Aus-
dehnung der Luft in a niemals ganz entleert.
Will man nach erfolgter Verdünnung die
äussere Luft in den Apparat eintreten lassen,
so braucht man nur das Spiralrohr zu drehen.
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464
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
bis alles Quecksilber in das Ende BCD gelangt,
und dann das Siegellacktröpfchen zu erwärmen,
durch welches die feine Mündung eines dem
Röhrchen G ähnlichen, an a nahe seinem
oberen Ende angeschmolzenen Röhrchens ver-
schlossen ist.
Um den erreichten Verdünnungsgrad zu
messen, muss mah den Apparat im zweiten
Sinne drehen, so dass die Luft aus dem Räume
BA, dessen Volumen schon vorher bestimmt
ist, in das kleine Röhrchen bei A zusammen-
gepresst wird, dann hier das reduzierte Volumen
ablesen, während der zugehörige Druck durch
den Niveauunterschied des Quecksilbers in
ABCDE gegeben wird. Ich habe auf diese
Weise nachweisen können, dass ich die denk-
bar weitest getriebenen Verdünnungen erreicht
habe.
Es ist zu bemerken, dass, sobald der Druck
in a kleiner als etwa 30 cm geworden ist, der
beschriebene Apparat auch funktionieren kann,
wenn man ihm eine nur im Sinne des Pfeiles
verlaufende Drehung erteilt. Dann kann der
Betrieb durch einen Motor erfolgen. Bei jeder
Umdrehung wird in dem Spiralrohr ein Queck-
silberfall erfolgen, infolgedessen eine Absperrung
von Luft und darauf eine Austreibung derselben.
Will man die Pumpe in dieser Weise arbeiten
lassen, so ist es zweckmässig, die Strecke DGE
wenigstens einen Umgang lang zu machen.
Bei dem beschriebenen Apparat hat das
Spiralrohr unbequeme Dimensionen-, um diesen
Ubelstand zu vermeiden, habe ich daran ge-
dacht, die Konstruktion abzuändern, und habe
so die folgenden Modelle erhalten, welche mir
gleichfalls sehr gute Ergebnisse geliefert haben.
Modell B. — Man denke sich den grössten
Krümmungsradius von ABCDE auf 40 cm re-
duziert und das Ende DGE regelmässig defor-
miert, als ob seine Teilchen im Sinne von a
um von D nach E hin regelmässig bis zu einem
Maximalbetrag von 40 cm in £" wachsende
Strecken nach unten hin verschoben wären;
dann kann man im Innern des so abgeänderten
Rohres ABCDE Unterschiede im Quecksilber-
niveau erhalten, welche nicht geringer sind als
die im Spiralrohr des Modells A enthaltenen,
und die so erhaltene Pumpe wird ganz wie die
andere wirken können und dabei bequemere
Dimensionen haben.
In Figur 2 habe ich einen Längsschnitt
eines Modells dargestellt, welches ich von dem
in Rede stehenden Apparat angefertigt habe.
HK stellt das Stativ desselben dar, auf welchem
bei H ein Paar langer Lager befestigt ist;
diese sind mit einer Druckschraube V versehen,
durch welche ein in ihnen drehbarer Hohl-
cylinder unbeweglich festgestellt werden kann.
Dieser Cylinder trägt das in seinem Innern be-
festigte Rohr, welches wir früher a genannt
Fig. 2.
haben; er trägt ferner eine genau senkrecht
angelötete dicke Metallscheibe und hat eine
Längsöflhung, um das vorhin mit a bezeichnete
Rohr durchzulassen. An der Scheibe sind
noch radial und symmetrisch vier eisemie Balken
befestigt von je 40 cm Länge; einer derselben,
ich wiU ihn (i) nennen, ist parallel zu a nach
unten hin um weitere 40 cm verlängert; einer
der folgenden, ich nenne ihn (2), ist in ähn-
licher Weise um weitere 20 cm verlängert.
Das Spiralrohr ist (mit dem Ende E und dem
anstossenden Ansatzstück) an der Verlängerung
von (i), ferner an der Verlängerung von (2),
am Balken (3), an (4), an (i) und an (2) be-
festigt, LM stellt endlich das Gefass dar: es
ist eine umgekehrte Flasche mit durchbohrtem
Boden und trägt einen Ring mit Bohrung und
Klemmschraube, womit es an einem an das
Stativ des Apparates angeschraubten Eisenbalken
befestigt werden kann. Durch seinen Hals geht,
wie man sieht, das Röhrchen, welches den aus-
zupumpenden Rezipienten mit dem oberen Ende
des Innenraumes von a verbindet; dieses Röhr-
chen mündet dann auf dem Boden eines Näpf-
chens mit Phosphorsäureanhydrid. Am Stativ
der Pumpe ist ein Eisenbalken befestigt, welcher
den auszupumpenden Rezipienten trägt.
Bei diesem Modell habe ich es bequemer
gefunden, dem gewöhnlichen Ansatzstück des
Spiralrohres die in Figur 3 gezeichnete Form
zu geben.
Modell C. — Man denke sich an dem
ersten Apparat das Röhrchen in B beseitigt,
das Ende A in Verbindung gebracht mit einem
Rezipienten, in welchem immer ein Druck von
einer halben Atmosphäre wäre, und den gröss-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
465
ten Krümmungsradius des Spiralrohres auf die
Hälfte reduziert. Dann kann man durch Dreh-
ung des Apparates im Sinne des Pfeiles die
Luft in DGE auf mehr als eine Atmosphäre
komprimieren und dann austreiben, während
bei einer Drehung im entgegengesetzten Sinne
das Quecksilber über D hinausgehen kann,
ohne in GE hinein zu &llen. Man gelangt so
zu einer weiteren Luftpumpe von sehr bequemer
Handhabung.
Bei einem Modell, welches ich mir gebaut
habe, um diese Pumpe angenähert zu realisieren,
hat das Spiralrohr einen Durchmesser von 2 cm,
einen grössten Krümmungsradius von 40 cm,
und ist zwei Umläufe lang; es endet in einer
Kugel von 600 cm' Inhalt, welche mit einer
kleinen Öffnung versehen ist. Das eben ge-
nannte Spiralrohr und die Kugel kann man
sich durch die punktierten Linien in der Figur 5
dargestellt denken, welche sich jedoch auf einen
anderen, später zu beschreibenden Apparat be-
zieht: in ^ müsste das übliche Ajisatzstück
dargestellt sein, und in D' die Einmündung des
von a zum Spiralrohr fuhrenden Röhrchens.
Das Gefäss, sowie a und d .sind in Lagern
verlegt, welche um 50 cm tiefer sitzen als bei
dem in Figur 2 dargestellten Modell.
Ich habe in gewohnter Weise die bekannte
Quecksilberraenge in das Spiralrohr eingeführt,
darauf das Gefäss gesenkt, so dass die Enden
von a und d frei waren, und so den Apparat
gedreht, um das Quecksilber in die Nähe der
Kugel zu bringen, und die feine Öffnung der
Kugel mit einem Tropfen geschmolzenen Siegel-
lacks verschlossen. — Dann habe ich das Ge-
fäss gehoben und im umgekehrten Sinne ge-
dreht, bis das Quecksilber etwa 20 cm über
iJ hinausgekommen war und auf diese Weise
die erste Luflaustreibung bewirkt; bei den fol-
genden Austreibungen verfuhr ich wie mit dem
Modell A und gelangte mit grosser Schnelligkeit
zu den gewohnten äussersten Verdünnungen.
Zum Schluss habe ich den Apparat gedreht,
um die ganze Strecke D' (^ ^ von Quecksilber
zu entleeren und in gewohnter Weise die äussere
Luft eintreten lassen.
Zusammengesetztes Modell D. — Ich
habe gesucht, einen Apparat von bequemen
Dimensionen und bequemer Handhabung her-
zustellen, welcher mit gleicher Geschwindigkeit
wie die Kolbenpumpen arbeiten und dabei ein
so hochgradiges Vakuum herstellen sollte, wie
man es mit den Quecksilberpumpen zu erreichen
pflegt, und so habe ich folgendes Modell kon-
struiert, welches mir auch ausgezeichnete Re-
sultate geliefert hat.
Dasselbe besteht aus zwei übereinander
liegenden Teilen; der eine derselben, in welchen
auch nicht die geringsten Luftspuren von aussen
eindringen können, dient dazu, Verdünnungen
bis herunter zu einigen cm zu erhalten; der
andere Teil dient dazu, dieselben bis zu den
äussersten Grenzen zu treiben. Figur 4 stellt
Fig. 4-
einen Längsschnitt des Modells dar, Figur 5
die Glasteile desselben, in Richtung der Drehungs-
achse gesehen und ebenfalls um 45" gegen den
Horizont geneigt. Wie man sieht, sind hier
zwei Metallsysteme, ähnlich dem beweglichen
in Figur 2 (je<^och ohne die Verlängerungen
der Radialbalken): der Hohlcylinder des einen
Systems ist in dem des anderen drehbar, und
dieser seinerseits in den bekannten Lagern,
welche zwei Klemmschrauben tragen; diese
Schrauben fassen in Aussparungen der genann-
ten Cylinder und können diese unabhängig von-
F>g- 5-
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466
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
einander unbeweglich feststellen. An dem
ersten System, dessen Radialbalken etwa 35 cm
lang sind, ist ein Röhrensystem befestigt, wel-
ches dem des Modells A ähnlich und durch
die ausgezogenen Linien in Figur 5 dargestellt
ist; es ist jedoch die Einmündungstelle D gegen
B hin so verschoben, dass die Strecke BD
40 cm lang wird, das von E nach F fuhrende
Röhreben ist erheblich kürzer, und es ist im
Rohr ABCDE so viel Quecksilber, dass darin
maximale Niveauunterschiede von 5 cm bestimmt
werden können.
An dem anderen beweglichen Metallsystem
ist ein Spiralrohr mit Kugel angebracht, wie
durch die punktierten Linien in Figur 5 ange-
geben; die Kugel trägt als Verlängefung ein
20 cm langes Röhrchen e.
Man denke sich weiter ein Glasrohr b (Fi-
gur 6), das nebst den übrigen Teilen in natür-
r.
K
^
r
^\
}
m
b
\k
."-".
\ü^
y
Fig. 6.
lieber Grösse dargestellt ist; dasselbe gehe
durch ein Fläschchen und sei an dasselbe an-
geschmolzen; es endige im Innern eines Röhr-
chens d, welches auf dem Grunde des genann-
ten Fläschchens befestigt und unten durchbohrt
sei. Steht der Apparat senkrecht, und giesst
man Quecksilber hinein bis zum angezeichneten
Niveau, so findet man, dass die Flüssigkeit die
gezeichnete Stellung annimmt; es kann Luft
von b nach c gehen, ohne durch Quecksilber
zu streichen, während man, wie leicht einzu-
sehen, immer bewirken kann, dass die Luft von
c nicht nach b gehen kann; ähnlich verhält es
sich, wenn der Apparat um 45** gegen den
Horizont geneigt ist. Neben a und parallel
dazu nahe seinem unteren Ende stehen zwei
einander gleiche Apparate von etwas grösseren
Dimensionen als in Figur 6 dargestellt; ich
nenne die von ihnen ausgehenden Röhrchen
b, c, b' , c ; das Rohr b ist das untere Ende des
bekannten Rohres a'\ die Röhren c und b' sind
parallel zu a verlängert und verlaufen immer
längs desselben bis zum oberen Ende von a,
wo sie beide zusammengeschmolzen sind; c ist
dagegen nur wenige Centimeter lang und offen.
In Figur 5 sind diese Röhrchen durch kleine
Kreise dargestellt. Endlich verbindet ein Kaut-
schukschlauch f von ein paar Millimeter Licht-
weite, der sich nicht zusammendrückt, wenn in
seinem Innern ein Vakuum hergestellt wird,
e mit einem oben an c angeschmolzenen Röhr-
chen, und zwar mit solchen Ansätzen, dass von
aussen keine Luft eindringen kann.
Es sei nun der zweite Teil des Apparates
(in Figur 5 ausgezogen gezeichnet) in der ge-
zeichneten Lage unbeweglich; es werde a und
die Kugel des anderen Teiles (punktiert ge-
zeichnet) mit der äusseren Luft in Verbindung
gehalten und das Quecksilber darin bis zur
genannten Kugel gebracht, darauf alle Ver-
bindungen mit der äusseren Luft geschlossen. Der
bewegliche Teil werde im Sinne des Pfeiles
gedreht: es wird Luft durch den Kautschuk-
schlauch gehen, in b' und in c eintreten und
nur durch b' und c austreten. Wenn das
Quecksilber in e ankommt, drehe man etwa
einmal im entgegengesetzten Sinne: es wird
sich in e und den anstossenden Teilen ein luft-
verdünnter Raum bilden, weil von a , b und c
kommende Luft dort eintritt. Darauf drehe
man im ersten Sinne: man wird neue Luft aus-
treiben und bei der folgenden Drehung wieder
welche einsaugen, und so fortfahrend wird man
in a und dem zu entleerenden Rezipienten eine
wachsende Verdünnung erhalten, welche bis
zu einigen Centimetern fortschreiten kann. Wenn
es nicht mehr möglich sein wird, auf diese
Weise Luft auszutreiben, lege man das bisher
bewegliche Systerii in der Lage fest, bei der
der genannte luftverdünnte Raum das grösste
Volumen hat, und gebe das andere System
frei; dieses handhabe man wie das Modell A,
wobei die Verdünnung in a bis zu den äusser-
sten Grenzen fortschreiten wird.
Es kann eintreten, dass die Luft in dem er-
wähnten Raum einen Druck erlangt, bei dem
das Quecksilber bei den entgegengesetzten
Drehungen des beweglich angenommenen Teiles
ganz aus E ausgetrieben wird: dies muss ver-
bindert werden, indem man in gewohnter Weise
Luft in den als fest angenoriimenen Teil aus-
treibt. Das wird sehr selten oder auch nie
eintreten.
Es ist zu bemerken, dass es nur dann nötig
ist, das Quecksilber nach e kommen zu lassen,
wenn die Verdünnung in a bis zu wenigen
Centimetern gekommen ist, und dass die aus-
zutreibende Luft nicht durch Quecksilber perlen
soll: es folgt daraus, dass der erste Teil unseres
Apparates schnell arbeiten kann. Im Innern
des zweiten Teiles fliesst dann eine unbeträcht-
liche Quecksilbermenge, und, ausser wenn dieses
nahe beim Ansatzstück des Spiralrohres steht,
kann man ihm grosse Winkelgeschwindigkeit
erteilen. Unser Apparat kann also in jülen
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jährgang. No. 15.
467
Fällen angewendet werden, wo man gegen-
wärtig Kolbenpumpen verwendet, und er ge-
stattet, die äusserstenVerdünnungen viel schneller
zu erreichen als mit den anderen jetzt gebräuch-
lichen Quecksilberpumpen.
Versuche. — Ich führe nun einige der
Versuche an, die ich mit meinem oben be-
schriebenen Modell B angestellt habe.
Ich hatte die Röhren desselben nacheinander
mit Sadpetersäure, Wasser, Ätzkali, Wasser,
Alkohol und destilliertem Wasser gewaschen
und dann mit einem vom Ende von ä aus
durchströmenden Luftstrom lange Zeit getrocknet.
Ich führte in das Spiralrohr die bekannte Menge
destillierten Quecksilbers ein, dann in a das
Näpfchen mit Phosphorsäureanhydrid und das
Rohr aus dem Gefass. Dann brachte ich letz-
teres in geeignete Lage, füllte es mit Queck-
silber und schmolz das Rohr aus dem Gefäss
an eine Crookessche Röhre, welche an dem
bekannten an das Stativ des Apparates ange-
schraubten Balken befestiget war. Dann begann
ich in der beschriebenen Weise auszupumpen.
Ich konnte in der Crookesschen Röhre
nach und nach die gewohnten Veränderungen
in der Entladung beobachten, und in einem
bestimmten Punkte sah ich am Fluoroskop ein
Leuchten auftreten, welches allmählich bis zu
einem Maximum anwuchs und dann merklich
abnahm. Ich trieb die Verdünnung weiter, bis
die ausgetriebenen Bläschen, obschon sie auf
wenige Centimeter Druck gebracht wurden,
fast wegen ihrer Kleinheit beim Eintritt in F
unsichtbar wurden.
Ich ging dann zur Bestimmung der Ver-
dünnung nach der oben angegebenen Methode
über und fand, dass, wenn die Luft im Räume
bei A auf V30000 ihres Volumens verdichtet
war, ihr Druck etwa 4 mm betrug. Die Luft
in der Crookesschen Röhre stand also
unter einem Druck von etwa
I X4 I
30CXX) X 760 5700000
Atmosphäre, einem Druck, den ich nach
verschiedenen Tagen fast unverändert
erhalten fand.
Ich brachte an dem Balken, welcher dem,
der F trägt, gegenüberliegt, ein Gewicht an
und konnte feststellen, wie der Apparat bei
der Handhabung eine geringe Arbeit erfordert,
und wie das Vakuum sich hinreichend leicht
herstellt. Ich konnte beobachten, wie nützlich
es war, die letzten Bläschen in einen verdünn-
ten Raum zu senden: sie würden sich nur schwer
haben austreiben lassen, wenn sie, statt auf
einen Druck von wenigen Centimetern gebracht
zu werden, den Atmosphärendruck hätten er-
reichen müssen. Ich konnte auch beobachten,
wie nützlich der Umstand war, dass das Queck-
silber des Spiralrohrs bei starker Verdünnung
der Luft nur mit dieser in Berührung ist: das
Mitführen der Luftblasen durch das Quecksilber,
wie man es bei den anderen Pumpen findet,
tritt bei meiner nicht auf
Vor allen Dingen empfiehlt es sich, beson-
ders bei weit vorgeschrittener Verdünnung, die
Geschwindigkeit des Apparates zu verlangsamen,
wenn das Quecksilber in die Nähe von E kommt,
eine Vorsicht, die bekanntlich auch bei vielen
anderen Pumpen beobachtet werden muss.
Man muss alle möglichen Mittel anwenden,
um zu verhindern, dass der trockene Stoss des
Quecksilbers, wenn es in das von E nach F
fuhrende Röhrchen kommt, einen Bruch verur-
sacht: es ist daher gut, die Röhren zwischen E
und F leicht zu krümmen, sie allmählich zu
verengen, sie von starker Wandung und schwer
zerbrechlicher Qualität zu nehmen und sie ihrer
ganzen Länge nach mit reichlichem Kitt in
einer passenden Vertiefung der Unterlage ein-
zubetten u. s. f Zur Abschwächung der trocknen
Stösse fand ich es auch gut, das Spiralrohr am
Ende A so weit zu verlängern, dass man zwei
ganze Umgänge erhält, und, bei vorgeschrittener
Verdünnung, das zum Austreiben der Bläschen
erforderliche Quecksilber im ersten Umgang,
und den Rest, der unwirksam und unschädlich
geworden war, im anderen zu halten.
Zum Schlüsse gebe ich nochmals der Über-
zeugung Ausdruck, dass die beschriebenen
Pumpen in jeder Hinsicht den übrigen vorzu-
ziehen sind, und ich wünsche daher, dass die
unverhältnismässige Arbeit, welche mich diese
Veröffentlichung kostet, belohnt werde durch
die günstige Aufnahme, welche dieselben finden
werden.
Kgl. techn. Institut, Trapani, Mai 1903.
(Aus dem Italienischen übersetzt von Max IlcH.)
(Eingegangen 2. April 1904.)
Bezeichnung und Benennung der elektro-
magnetischen Grössen in der Enzyklopädie der
mathematischen 'Wissenschaften V.
Von A. Sommerfeld.
Für die Zwecke der Enzyklopädie hatte ich
Vorschläge zur einheitlichen Bezeichnung der
in dem allgemeinen Teile der Elektrizitätslehre
vorkommenden Grössen, sowie der hauptsäch-
lichsten Operationen der Vektorrechnung aus-
gearbeitet. Dieselben sind nach mehrfacher Rück-
sprache mit Herrn H. A. Lorentz, sowie unter
Mitwirkung der Herren E. Cohn und W. Wien
in manchen Einzelheiten modifiziert worden und
haben den Anstoss zur Wiederaufnahme älterer
Verhandlungen in der deutschen physikalischen
Gesellschaft gegeben, in denen das Problem inso-
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468
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
fern erweitert wurde, als alle Gebiete der Physik
in das System einbezogen werden sollten, andrer-
seits insofern verengert, als nur die Wahl der
Buchstaben, nicht die der Benennungen, der
Operationszeichen etc. in Frage stand. Auf
dem elektrischen Gebiete stimmen die von der
physikalischen Gesellschaft empfohlenen Be-
zeichnungen') fast vollständig mit denen der
Enzyklopädie überein. Ich teile hier unsere
Verabredungen mit, in der Hoffnung, dass sich
dieselben auch ausserhalb des Kreises der En-
zyklopädie-Bearbeiter und über die von der
physikalischen Gesellschaft getroffenen Festsetz-
ungen hinaus Freunde erwerben mögen.
1 . Die elektromagnetischen Vektoren werden
durch deutsche Buchstaben bezeichnet (in
der Regel grosse Buchstaben ohne Fettdruck);
ihre Komponenten (rechtwinklige oder nach
beliebigen krummlinigen Koordinaten) werden
durch Indices angedeutet. Kommt es nur auf
die Länge, nicht auf die Richtung des Vektors
an, so schliesse man das Zeichen des Vektors,
wie es in der Funktionentheorie bei den kom-
plexen Zahlen üblich ist, in das Zeichen ; des
absoluten Betrages ein. Das letztere kann bei
dem häufig vorkommenden Quadrat der Länge,
wo keine Verwechselungen zu befurchten sind,
fortbleiben. Z. B. im Falle der elektrischen
Feldstärke:
@. ©,, e„ ;©!, ei
2. Alle Vorzeichenfragen entscheide man
nach dem folgenden Grundsatz: Wo einem
DrehsinneeineVerschiebungsrichtung(Normalen-
Richtung, positiveAchsenrichtung) zuzuordnen ist,
geschehe dies so, dass diese Richtung zu jenem
Drehsinne sich verhält, wie die Fortschreitungs-
richtung einer Rechtsschraube zu dem Dreh-
sinne derselben oder wie die Richtung Ziffer-
blatt-Gehäuse zum Uhrzeigersinne. In diesem
Falle sagen wir kurz, dass die Fortschreitungs-
richtung der Drehrichtung „entspreche". Dem-
nach wählen wir die rechtwinkligen Koordinaten
als Rechtssystem, z. B. erste Achse nach Osten,
zweite Achse nach dem Zenith, dritte Achse nach
Süden, weil bei dieser Wahl die ;r-Richtung der
kürzesten Überdrehung der j-Richtung in die z-
Richtung entspricht. Das Analoge gilt für
krummlinige Koordinaten hinsichtlich der Reihen-
folge der drei Koordinatenrichtungen. Bei der
Umlaufung eines Flächenstückes (z. B. Integra-
tion über den Rand desselben) wird als positive
Seite der Flächennormale diejenige gewählt,
welche dem Umlaufsinne entspricht.
3. Das Vektorprodukt zweier Vektoren
9t und S bezeichnen wir mit
[?( 95];
die Pfeilrichtung dieses Vektors entspricht der
l) Verhandlungen der deutschen Physilcal. Gesellschaft,
1903, Heft 3.
kürzesten Überdrehung von ^ in S und steht
senkrecht auf % und S; seine Länge ist gleich
dem Inhalt des Parallelogrammes aus % und 8.
Man sage „Vektorprodukt" und nicht „äusseres
Produkt", weil die letztere Grassmannsche
Bezeichnung für den „Bivektor" oder die
„Flächengrösse" zu reservieren ist, welche direkt
das Parallelogramm aus 9t und S nach Inhalt
und Stellung im Räume darstellt. Das Vektor-
produkt ist im Grass mann sehen Sinne die
„Ergänzung" des äusseren Produktes. In der
Mechanik ist eine Unterscheidung zwischen
Bivektor und Vektor, wie sie durch die scharfe
und folgerichtige Begriffsbildung der Grass-
mannsdien Theorie vorgezeichnet ist, am
Platze. Z. B. wird man das Moment einer Kraft
um einen Aufpunkt als äusseres Produkt der
Entfernung des Aufyunktes vom Angriffspunkt
der Kraft und der Kraft selbst bezeichnen; von
diesem äusseren Produkt nimmt man die Er-
gänzung und geht zum Vektorprodukte über,
wenn es sich um die Zusammensetzung meh-
rerer Momente handelt. In der Elektrizitäts-
lehre dagegen schien uns durch eine Unter-
scheidung zwischen Vektor und Bivektor, wie
sie von Wiechert konsequent durchgeliihrtist
(Vektor und Rotor), die Kürze des Ausdrucks
beeinträchtigt zu werden, da wir hier über den
vektoriellen Charakter der Zustandsgrössen
(polaren und axialen Charakter nach der Aus-
drucksweise von Voigt) nicht genau unter-
I richtet sind.
Das skalare Produkt zweier ■ Vektoren
9t und 93 bezeichnen wir mit
(« »);
wir sagen skalares Produkt und nicht (mit
Grassmann) inneres Produkt.
4. Die drei unausgesetzt vorkommenden
Differentiationsprozesse der Vektorrechnung be-
zeichnen wir mit
grad, rot, div.
Der „Gradient" wird auf eine skalare
Raumfunktion u angewandt und als Anstieg
derselben definiert; seine Richtung ist die der
stärksten Zunahme von a; seine Komponenten
nach der x-,y-, ^-Richtung lauten;
d» iu d«
^x iy is
Es entspricht dem Wortsinne besser und
ist für die Rechnungen bequemer, unter graä
den Anstieg und nicht das Gefalle zu verstehen,
also die Komponenten durch die positiven und
nicht durch die negativen Differentialquotienten
von u zu definieren.
Die „Rotation eines Vektors U" ge-
brauchen wir in derselben Bedeutung, in der sonst
vielfach das Zeichen cur/ (oder Quirl) üblich
ist. Dass wir zu der von Maxwell ursprüng-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
469
lieh eingeführten und übrigens von H. A.Lore ntz
stets benutzten Bezeichnung rot zurückgingen,
geschah lediglich aus Schönheitsrücksichten, wo-
nach es wünschenswert war, für die drei vor-
genannten, oft nebeneinander vorkommenden
Symbole ähnliche internationale Zeichen zu
haben. Das Vorzeichen der Rotation wird in
Übereinstimmung mit der üblichen Festsetzung
und der Regel unter 2. so gewählt, dass man
durch das Linienintegral um ein hinreichend
kleines Flächenstück die Komponente der Ro-
tation nach derjenigen normalen Richtung des
Flächenstückes erhält, welche der Integrations-
richtung entspricht. Dass bei einer Flüssig-
keitsströmung der Wirbel nach Drehgeschwindig-
keit und Achse nicht durch die Rotation selbst,
sondern durch die halbe Rotation der Ström-
ungsgeschwindigkeit gegeben ist, ist keine
ernstliche Schwierigkeit.
Die „Divergenz eines Vektors U" wird
in der üblichen Weise durch das Integral der
nach der äusseren Normalen genommenen Kom-
ponente von U über eine hinreichend kleine
geschlossene Fläche definiert.
Bekanntlich können die drei Zeichen grad,
rot, div formal durch das eine, der Quaternionen-
theorie entstammende Zeichen V („Nabla") aus-
gedrückt werden. Es erschwert aber die Über-
sichtlichkeit der Vektorformeln erheblich, wenn
man alle Beziehungen lediglich durch diese un-
anschauliche, weil zu allgemeine Operation
ausdrücken wollte.
Für den „zweiten Diflferentialparameter"
schreiben wir, dem überwiegenden Gebrauche
folgend, A.
5. Auf magnetischem und elektrischem Ge-
biete stehen sich die beiden Vektorenpaare
§, » und e, %
symmetrisch gegenüber. Für f) und @ ist die
Bezeichnung „Feldstärke" heutzutage die üblich-
ste und der Bezeichnung „Kraft" im allgemeinen
vorzuziehen. Für S3 hätten wir gern das Wort
„Induktion" beibehalten; dasselbe aber auf 3) zu
übertragen, was oft geschehen ist, scheint Ver-
wechselungen zu begünstigen, weil das Wort
„elektrische Induktion" bereits eine andere Ver-
wendung hat. Die Bezeichnung „magnetische
und elektrische Polarisation" für 8) und ®
(Helmholtz und Hertz) lässt sich mit Rück-
sicht auf die Elektronentheorie wohl kaum auf-
recht halten, da man hier unter Polarisation
den von den Elektronen herrührenden zusätz-
lichen Teil der elektrischen Zustzmdsgrösse
wird verstehen müssen. Das Wort „Verschieb-
ung" für !J) lässt sich auf 95 gewiss nicht über-
tragen und ist von Maxwell im Anschluss an
ein spezielles (und zu spezielles) Bild der elek-
trischen Vorgänge gewählt; auch Heaviside
wünscht diesen Ausdruck durch einen allge-
meineren zu ersetzen (Electrical papers II,
pag. 25). Wir haben uns daher entschlossen,
für 3) und -ö die Worte „elektrische und
magnetische Erregung" vorzuschlagen. Die
„Erregung" verhält sich zur Feldstärke in ge-
wisser Weise wie Wirkung und Ursache. Diese
allgemeine Beziehung wird durch das Wort
Erregung in glücklicher Weise zum Ausdruck
gebracht; das Wort scheint weder zu speziell
noch zu farblos gewählt zu sein. Dement-
sprechend ist auch von Erregungslinien (== In-
duktionslinien oder spezieller = Kraftlinien) die
Rede.
6. Sehr sorgfältig ist die Wahl der Einheiten
überlegt worden. Man kann dabei unterscheiden :
Wahl der Zahlenwerte und Wahl der Dimen-
sionen. Nach mehrfachen Abänderungen sind
wir zu folgendem Ergebnis gelangt, a) Wahl
der Zahlenwerte. Vermeidung der 4ä's.
Es ist oft, besonders von Heaviside, darüber
geklagt worden, dass der Faktor 4* die elek-
trischen Formeln verunziert. Et ist ein Rudi-
ment der Fernwirkungs-Theorien ; denn bei
durchaus konsequent festgehaltenem Standpunkt
der Feldwirkungsauffassung kann man gar nicht
in die Gefahr kommen, den Faktor 4Jt, der
doch die Oberfläche einer um einen Massen-
punkt beschriebenen Einheitskugel bedeutet,
einzuführen, indem das Coulomb sehe Gesetz
dann nicht mehr zu den Grundthatsachen,
sondern zu den entfernten Folgerungen der
Theorie gehört. Von diesem Standpunkte aus
würde man vielmehr die Einheit der Elektrizi-
tät als Flächenladung etwa dadurch festlegen,
dass man die Flächendichte der Platten eines
Luftkondensators, bei dem pro Volumeneinheit
der Zwischenschicht der Energie-Inhalt 1/2 be-
trägt, gleich I setzen würde; oder auch ver-
mittels der räumlichen Dichte dadurch, dass man
sagt: Die Ladungsdicbte l erzeugt in dem
umgebenden Äther ein Feld, welches am Orte
der Ladung die Divergenz i hat. Will msui
doch die Definition an das Co ulombsche Gesetz
und die Vorstellung der Punktladungen anschlies-
sen, so müsste man, um die 43r's später zu ver-
meiden, folgendermassen sagen: Zwei Elektrizi-
tätsmengen I üben im Abstände i die Kraft 1/4^
aufeinander aus; oder: eine Elektrizitätsmenge i
erzeugt im freien Äther ein Feld, dessen Ge-
samtstärke auf einer konzentrischen Kugel
(= Oberflächenintegral der Feldstärke über die
Kugel) I beträgt. Hertz hat dieMaxwellschen
I Gleichungen nur teilweise von den Faktoren 4«
I gesäubert, indem er im freien Äther Feldstärke
I und Erregung (oder Kraft und Polarisation, wie
! er sagt) einander gleichmacht; dafür tritt der
I Faktor \3t bei dem Leitungsstrom auf. Durch
I die Heavisidesche Modifikation der Einheiten
wird diese Säuberung eine vollständige: Der
Gesamtstrom zerlegt sich z. B. glatt in einen
Verschiebungstrom S) und einen Leitungsstrom;
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470
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
die Energieausdrücke werden gleich dem halben
skalaren Produkt aus Feldstärke und Erregung;
die magnetische Erregung wird einfach gleich
Feldstärke + Magnetisierung etc. Gerade für
die allgemeine Darstellung der Theorie in der
Enzyklopädie erwies sich diese Vereinfachung
der Formeln als sehr beträchtlich. Es ist nur
natürlich und berechtigt, dass in der Elektronen-
theorie, wo man es mit geladenen Teilchen zu
thun hat, die 4Jr's dafiir an manchen Stellen
auftreten, wo sie bei der üblichen Wahl der
Einheiten eingespart werden würden.
b) Wahl der Dimensionen. Wo nicht das
Gegenteil gesagt wird, werden die elektrischen
Grössen: elektrische Feldstärke und Erregung,
elektrischer Strom, Leitfähigkeit, elektrische
Ladung, elektrostatisch (besser würde man
vielleicht sagen: elektrisch), die magnetischen
Grössen: magnetische Feldstärke und Erregung,
magnetische Menge, Vektorpotential elektro-
magnetisch (besser würde man sagen: magne-
tisch) gemessen. Dies entspricht dem Vorgange
von Hertz und bringt ein symmetrisches Auf-
treten der Lichtgeschwindigkeit in den Haupt-
gleichungen mit sich. Bekanntlich ist E. C oh n
mit gewichtigen Gründen fiir ein System der
unbestimmten Dimensionen eingetreten, in wel-
ches die der Dimension nach unbekannte Dielek-
trizitätskonstante und Permeabilität des Äthers,
oder (nach Hinzunahme einer passenden Fest-
setzung) eine dieser Grössen eingeht. Indessen
schien uns diese Unbestimmtheit für den prak-
tischen Gebrauch der Formeln eine Erschwerung
mit sich zu bringen. (Vgl. dazu Nr. 7 des Art. 1 3
von H. A. Lorentz.)
7. Ich gebe schliesslich eine Liste der in der
allgemeinen Theorie hauptsächlich vorkommen-
den 2^ichen. Dass die Maxwellschen Kom-
ponenten-Bezeichnungen f, g, h, P, Q, R etc.
ebenso wie die Hertzschen X, Y, Z, L, M, N
unzweckmässig sind, liegt wohl auf der Hand.
Der Ursprung der im folgenden zusammenge-
stellten Zeichen geht ebenfalls der Hauptsache
nach auf Maxwell zurück (art. 618 des Trea-
tise); ausserdem befinden wir uns mit ihnen in
Übereinstimmung oder nicht im Widerspruch
mit den Festsetzungen der physikalischen Ge-
sellschaft, bis auf einen Punkt: Wir benutzen J
für den (spezifischen) Leitungsstrom , was sich
wohl von selbst empfiehlt; die physikalische
Gesellschaft wünscht J im Anschluss an die
Elektrotechnik und an Maxwell für die Magne-
tisierung beizubehalten, für welche wir !8J
schreiben.
@ elektrische Feldstärke
% „ Erregung; im Äther 3) = lS.
§ magnetische Feldstärke
5 „ Erregung; inni Äther 95=.5>.
c Lichtgeschwindigkeit im Äther.
s Dielektrizitätskonstante; reine Zahl, im ein-
fachsten Falle = S)/®.
fi magnetische Permeabilität; reine Zahl, im ein-
fachsten Falle = ©/^.
% Vektorpotential der magnetischen Erregung,
so dass S = rot %.
J Leitungsstrom.
6 Gesamtstrom; im ruhenden Medium 6=7+ 1^.
ö Leitungsvermögen; im einfachsten Falle
^ Polarisation im Dielektrikum, so dass % =
e + ^,
ÜK Magnetisierung, so dass 95 = -t» + 3R.
Q = Raumdichte I wenn nötig als p, und
CO = Flächendichte J Qm zu unterscheiden.
Jr Energie-Inhalt der Raumeinheit, elektrischer
Energ^einhalt Wt. magnetischer Wm.
Q Joulesche Wärme.
© Energiefluss oder „Strahl" = c [E §J.
% mechanische Kraft.
0i Drehmoment der Kraft.
K Kapazität.
L Induktionskoeffizient.
R Widerstand.
X Wellenlänge.
T Schwingungsdauer.
f . . . ds Linienintegral.
f ... da Flächenintegral.
f . . . dS Raumintegral.
(Eingegangen l8. Mü 1904.)
BESPRECHUNGEN.
Enzyklopädie der Mathematischen Wissen-
schaften mit Einschluss ihrer Anwendungen.
Herausgegeben im Auftrage der Akademien
der Wissenschaften zu München und Wien
und der Gesellschaft der Wissenschaften zu
Göttingen. Bd. V. Physik, redigiert von A.
Sommerfeld. Leipzig, B. G. Teubner.
Von diesem Werke sind bisher erschienen:
Heft I des ersten Halbbandes, enthaltend die
Artikel:
C. Runge, Mass und Messen, J. Zenneck,
Gravitation, G. H. Br y an , Allgemeine Grund-
legung der Thermodynamik,
sowie Doppelheft i und 2 des zweiten Halb-
bandes, enthaltend die Artikel:
R Reiff und A. Sommerfeld, Die Elemen-
' targesetze, H. A. Lorentz, Maxwells elek-
tromagnetische Theorie, H. A. Lorentz,
I Elektronentheorie.
Da es sich zumal bei dem letzten Artikel
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 1 5.
471
um eine zusammen&ssende, bisher noch nirgends !
gegebene Darstellung von berufenster Seite |
handelt, welche die Entwickelung dieses jüngsten
Triebes der physikalischen Forschung in hohem
Masse zu fördern geeignet ist, so wird es er-
wünscht sein, wenn ich an dieser Stelle, ebenso
wie bei dem Erscheinen späterer Hefte, in Kürze
über den Inhalt der einzelnen Artikel berichte.
Der Artikel I, Runge, entwickelt zunächst
den Begriff des Messens, welches in der Ver-
gleichung eines unbekannten mit einem besser
bekannten Vorgänge besteht. Die Messungs-
skalen können qualitativer oder quantitativer
Beschaffenheit sein. Insbesondere wird dann
das physikalische oder absolute Masssystem
besprochen. Daneben kommt auch das tech-
nische Masssystem zur gebührenden Geltung,
welches auf den Einheiten Länge, Zeit und
Kraft aufgebaut ist und sich ebenso konsequent
durchftihren lässt wie das absolute.
DerArtikel 2, Zenneck, berichtet in seinem
ersten Teile über die verschiedenen Methoden
zur Messung der Gravitationskonstante und über
die hierbei erzielte Genauigkeit. Wenngleich
eine ins einzelne gehende Darstellung der
Versuchsanordnungen und Versuchsergebnisse
aus dem Rahmen einer mathematischen Enzy-
klopädie herausfällt, so wurde doch an dieser
wie an anderen Stellen der prinzipielle Inhalt
der Beobachtungsmethoden von der Darstellung
keineswegs ausgeschlossen. Der Artikel be-
handelt weiter die Frage nach der Genauigkeit
des Newtonschen Gesetzes, berichtet über die,
einstweilen bestehenden scheinbaren Abweich-
ungen von diesem Gesetz und die Vorschläge
zu seiner Korrektion. Der Schluss des Artikels,
der sich mit den Stpss- und Wellentheorien
der Gravitation befasst, kommt zu dem be-
kannten Ergebnis, dass eine fruchtbare An-
gliederung der Gravitation an andere physika-
lische Vorgänge bisher nicht gelungen ist.
Der Artikel 3, Bryan, stellt die allgemeine
Thermodynamik dar, also in erster Linie die
beiden Hauptsätze in ihrer historischen Ent-
wickelung. Der zweite Teil behandelt Gleich-
gewicht und Stabilität eines thermodynamischen
Systems von n Graden der Freiheit. Die
hierbei zu entwickelnden Formeln gewinnen
durch systematisches Voranstellen des Begriffes
der thermodynamischen Potentiale wesentlich
an Übersichtlichkeit, eines Begriffes, dem sich
bekanntlich die Begriffe freie Energie, Wärme-
inhalt, innere Energie etc. als Speziäfälle unter-
ordnen lassen. Im dritten Teile werden die all-
gemeinen Prinzipien auf besondere Systeme (voll-
kommene Gase etc.) oder besondere Phasen
(Aggregatzustände etc.) angewandt. Der Schluss
des Artikels behandelt die mechanischen Analo-
gien zum zweiten Hauptsatz.
Während der erste Halbband ausser in den
einleitenden Artikeln i und 2 der Thermo-
dynamik und Molekularphysik gewidmet ist,
behandelt der zweite Halbband die Elektrizitäts-
lehre und Optik, und zwar in dem vorliegenden
Doppelhefte die physikalische Grundlegung der
Elektrizitätslehre.
Der Artikel 12 von Reiff und Sommer-
feld bespricht in historischer Reihenfolge die
Leistungen von Coulomb, Örsted u. s. f. bis
hin zu Carl Neumann und Clausius. Viel-
fach bot sich dabei Gelegenheit, den Zusammen-
hang des in der älteren Elektrodynamik Ge-
wonnenen oder Erstrebten mit den heute ins-
besondere in der Elektronentheorie herrschenden
Auffassungen zu betonen. Die zum Teil etwas
mühseligen Rechnungen der älteren Elektro-
dynamik lassen sich wesentlich übersichtlicher
gestalten, wenn man, wie es in diesem und in
den folgenden Artikeln geschieht, die Begriffe
und Bezeichnungen der Vektorrechnung zur
Anwendung bringt.
Artikel 13 von H. A. Lorentz entwickelt
zunächst einige vorbereitende Begriffe und
Rechnungsmethoden, wobei eine Reihe von
fruchtbaren und zum Teil neuen Sätzen aus der
Vektorrechnung bewiesen wird.
Der wesentliche Inhalt der Maxwellschen
Theorie wird dann im zweiten Abschnitt durch
Angabe und Erläuterung der Hertzschen Grund-
gleichungen niedergelegt. Dank den eingeftihr-
ten Vektorbezeichnungen können diese Gleich-
ungen fiir bewegte Medien in einer nicht
wesentlich komplizierteren Form wie fiir ruhende
Medien angeschrieben werden. Unter Bewegung
ist dabei diejenige der sichtbaren Materie ver-
standen; zwischen Materie und Äther wird hin-
sichtlich ihres Bewegungszustandes nicht unter-
schieden.
Der dritte Teil bringt die Anwendung
dieser Gleichungen auf die verschiedenen Er-
scheinungsklassen. Bei dem elektrischen Strome
werden dabei ausser Verschiebungs- und Leitungs-
strom bei hinzukommender Bewegung noch
„Konvektionsstrom" (vgl. Rowlandeffekt) und
„Röntgenstrom" unterschieden, welch letzterer
von Röntgen in seinen magnetischen Wirkungen
beobachtet ist und das elektrische Gegenstück
zur unipolaren Induktion bildet. Schon hier
wird darauf hingewiesen, dass die Theorie, so-
lange sie den Äther nicht von der Bewegung
ausschliesst, von einer Reihe von Versuchen
an bewegten Medien (Blondlot, Eichenwald,
Fizeau etc.), sowie von der astronomischen
Aberration keine Rechenschaft geben kann.
Der vierte Abschnitt behandelt allgemeine
Folgerungen und Theoreme, so den Satz
vom Energiefluss, die mannigfachen Rezi-
prozitäts- und Minimalsätze; ferner werden hier
die Spannungen eingefiihrt, aus denen sich
die ponderomotorischen Kräfte in allgemein-
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472
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 1$.
ster Weise ableiten lassen, und es wird die
Theorie der Kraftlinien (oder „Erregungs-
linien") und ihrer Wanderung kritisch beleuchtet.
Der fünfte Abschnitt behandelt die mechani-
schen Analogien zur Maxwellschen Theorie, so
die dynamischen Vorstellungen von Maxwell
selbst, die Helmholtzsche Anwendung des Prin-
zips der kleinsten Wirkung, eine von dem Verf. her-
rührende und hier vervollständigte Anwendung
des d'Alembertschen Prinzipes, sowie die
konkreteren hydrodynamischen und elastischen
Bilder. Den Schluss des Artikels bildet eine
knappe Darstellung der Fernwirkungstheorie von
Helmholtz, welche, die Maxwellsche Feld-
wirkungstheorie als Grenzfall in sich enthält,
woran sich der Nachweis schliesst, dass in
mathematischer Hinsicht eine scharfe Grenze
zwischen dem Standpunkt der Fernwirkung
und dem der Feldwirkung nicht gezogen werden
kann.
Artikel 14, von H. A. Lorentz, Weiter-
bildung der MaxwellschenTheorie, Elek-
tronentheorie, ist von allen bisher genannten
Artikeln der umfangreichste (8 Bogen stark).
In der Einleitung wird ausgeführt, wie aus
verschiedenen Gründen in älterer und neuerer
Zeit die Existenz elektrischer Elementarquanten
postuliert worden ist; ferner wird hier die der
Elektronentheorie zu Grunde liegende Vorstell-
ung des ruhenden Äthers präzisiert. Das Feld
des einzelnen Elektrons bestimmt sich aus den
Maxwellschen Gleichungen für den ruhenden
Äther, nachdem diese fiir das Innere eines
Elektrons in passender Weise modifiziert sind;
zur Vereinfachung der Darstellung des Feldes
werden Potentiale, zur Vereinfachung der auf
ein Elektron wirkenden Kraft wird der elektro-
magnetische Impuls eingeführt. Den Schluss
dieses ersten Teiles bildet die Transformation
der Grundgleichungen auf ein bewegliches
Koordinatensystem und die Einführung der
Ortszeit.
Der zweite Abschnitt behandelt die Be-
stimmung des Feldes bei gegebener Lage und
Bewegung des Elektrons. Hier wird zunächst
der Fall gleichförmiger Translation untersucht;
sodann wird, je nach der Verteilung von Ladung
und Geschwindigkeit der Bewegung, von elek-
trisch-polarisierten oder magnetisierten Teilchen
(z. B. rotierender geladener Kugeln) gesprochen.
Bei veränderlicher Bewegung findet Energie-
verlust durch Strahlung statt, bei plötzlicher
Hemmung entstehen Röntgenstrahlen.
Der dritte Abschnitt handelt von der Be-
stimmung der Bewegung des Elektrons bei
gegebenem äusseren Felde, wobei auch das
von der Bewegung des Elektrons herrührende
eigene Feld zu berücksichtigen ist. Dasselbe
äussert sich in einem Widerstand gegen die
Bewegung und in der scheinbaren oder elektro-
magnetischen Masse des Elektrons. Auch die
Wechselwirkung zweier Elektronen wird hier
besprochen.
Während man freie Elektronen im Sinne des
vorigen Abschnittes nur in den Kathoden- und
Bequerelstrahlen vor sich hat, handelt es sich
im vierten Abschnitt darum, die Anwendung
der Elektronentheorie auf ponderable Körper
zu ermöglichen, in denen die Elektronen ge-
bunden oder in ihrer Bewegung beschränkt sind.
Die der Beobachtung zugänglichen Erscheinun-
gen beziehen sich hier nie auf das einzelne
Elektron, sondern auf einen Elektronenhaufen;
es handelt sich dabei um die Mittelwerte aus den
Wirkungen unzähliger Einzelfelder. Deshalb wird
hier zunächst das Studium solcher Mittelwerte
auf das sorgfältigste vorbereitet. Die Grund-
gleichungen, die man von da aus fiir die Mittel-
werte erhält, stimmen nun im wesentlichen mit den
Grundgleichungen der Maxwell-Hertzschen
Theorie des vorigen Artikels überein, nur mit dem
Unterschiede, dass in dem als „Röntgenstrom"
bezeichneten Teile des elektrischen Stromes die
„elektrische Erregung" 2) ersetzt ist durch die
„elektrische Polarisation" ^ = S) — 6 . Hier-
durch werden die Versuche von Eichenwald
befriedigend erklärt, während andrerseits der
Versuch von Blondlot seine Erklärung findet,
wenn man die Wirkung eines Magnetfeldes auf
ein bewegtes ponderables Dielektrikum unter-
sucht. Weiterhin kann auf Grund der für die
Mittelwerte geltenden Gesetze die Elektrizitäts-
bewegung in Metallen (inkl. Hall-Effekt), Elektro
lyten und Gasen untersucht und es können die
Begriffe Dielektrizitätskonstante , Brechungs-
exponent und magnetische Permeabilität physi-
kalisch erklärt werden. •
Der fünfte Abschnitt, „nähere Betrachtung
bewegter Systeme", zeigt, wie die von der
Erdbewegung abhängigen elektrischen und
optischen Erscheinungen und der Fresnelsche
Mitführungskoeffizient etc. ihren Platz in der
Elektronentheorie finden. Hier wird auch die
Theorie von E. Cohn, die lediglich durch ge-
eignete Abänderung der Gleichungen fiir bewegte
Systeme, ohne Zugrundelegung spezieller Vor-
stellungen jenen Erscheinungen gerechtzu werden
sucht, der Elektronentheorie gegenübergestellt
Den Schluss des Artikels bildet die Be-
sprechung des Michelsonschen Interferenz-
versuches, bei dem die Elektronentheorie zu-
nächst versagt und zu der Hilfehypothese ge-
zwungen ist, dass sich die Körperdimensionen
durch die Bewegung ändern. Diese Hypothese
erscheint weniger befremdend, wenn man sic!|i
vorstellt, dass die diese Dimensionen bedingen--
den Molekularkräfte ähnlich wie die elektrischen
Wirkungen von der Bewegung beeinflusst werden
Wie sich hiernach unsere Anschauung über
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
473
das Wesen der Materie weiter zu entwickeln
hätte, wird zum Schlüsse angedeutet.
Bei der Redaktion der bisher erschienenen
Hefte habe ich wertvolle Unterstützung von
verschiedenen Seiten erfahren; ich nenne na-
mentlich:
bei Art. i, Herrn Kühnen-Potsdam,
„ „ 2, „ Seeliger-München,
„ Oppenheim-Prag,
„ „ 3, „ H. A. Lorentz-Leiden,
„ Kamerlingh-Onnes-Leiden
„ Voigt- Göttingen,
„ 12, „ H. A. Lorentz-Leiden„
„ Wüllner-Aachen,
„ C. Neumann-Leipzig.
Allen diesen Herren sage ich aufrichtigen
Dank für ihr Interesse an dem Gelingen unseres
Werkes. A. Sommerfeld.
(Eingegangen i8. Mai I904-}
Neuere Litt^atur über Radium und Radio-
aktivität
Die Fülle neuer Entdeckungen, welche uns
die letzten Jahre auf dem Gebiete der Becquerel-
strahlen und alles dessen, was mit ihnen zu-
sammenhängt, gebracht haben, lässt jetzt eine
kleine Hochflut von Litteratur anschwellen,
die sicherlich ein deutliches Zeichen für das
grosse Interesse ist, das gegenwärtig den neuen
Erscheinungen entgegengebracht wird. Der
Einfluss, der im Laufe der Zeit von dem neuen
Gebiete aus sich auf weite Schichten der Physik
und Chemie erstrecken wird, ist noch kaum
abzuschätzen, wird aber allem Anscheine nach
sehr gross werden.
Von den neueren Erscheinungen auf dem
Gebiete der Litteratur der Radioaktivität sind
in erster Linie zu erwähnen:
Mme. Sklodowska Curie, Recherches sur
les substances radioactives (Untersuchungen
flberdieradioaktivenSubstanzen.) Doktorthese
der Pariser Fakultät der Naturwissenschaften.
Zweite durchgesehene und korrigierte Auflage.
Paris, Gauthier-Villars. 1904.
Erst vor kurzem (diese Zeitschrift 4, 891,
1903) hat der Referent über diese für die Ge-
schichte der Radioaktivität so wichtige Arbeit
zu berichten Gelegenheit gehabt. Die That-
sache, dass die Arbeit nunmehr schon in
2. Auflage vorliegt, ist ein sprechender Beweis
für das Interesse, welches dem ganzen Gegen-
.<>tan.de und dessen berufenster Vertreterin ent-
gegen gebracht wird. Eine weitere Besprechung
kann mit Rücksicht auf den erst kürzlich er-
schienenen Bericht über die erste Auflage
unterbleiben. Wichtiger zu erwähnen ist, djiss
gleichzeitig auch eine deutsche Übersetzung
der Abhandlung erschienen ist, der die fol-
genden Zeilen gewidmet sind.
Mme. Curie, Untersuchungen über die radio-
aktiven Substanzen. Übersetzt und mit
Litteratur-Ergänzungen versehen von W.Kauf-
mann, gr. 8. VIII und 132 S. mit ein-
gedruckten Abbildungen. Braunschweig,
Friedrich Vieweg & Sohn. 1904. Mk. 3, — .
Die vorliegende deutsche Ausgabe von
Mme. Curies grosser Abhandlung stellt das
erste Heft eines neuen Unternehmens der
Verlagsbuchhandlung von Friedr. Vieweg &
Sohn in Braunschweig dar. Diese lässt unter
dem Gesamttitel „Die Wissenschaft" eine Samm-
lung naturwissenschaftlicher und mathematischer
Monographien erscheinen. Die Ausgabe erfolgt
in zwanglos erscheinenden einzeln käuflichen
Heften. Das neue Unternehmen steht unter
Leitung von Prof. Dr. Eilhard Wiedemann
und ist durch das vorliegende Heft i jedenfalls
in bester Weise eingeleitet. Der Name des
Übersetzers, der ja auch mit den Studien über
Becquerelstrahlen etc. ertg verknüpft ist, bürgt
für die Güte und Richtigkeit der deutschen
Ausgabe und das beigegebene Litteratur-
verzeichnis leistet bei der Fülle der erscheinen-
den Arbeiten einen guten Dienst.
Prederik Soddy, Radioactivity, an elemen-
tary Treatise from the Standpoint of the
Desintegration Theory. (Radioaktivität, eine
elementarische Abhandlung vom Standpunkte
der Theorie des Atomzerfalls.) London, „The
Electrician" Co. 1904.
Zweifellos haben wir es hier mit einer Be-
arbeitung des Gegenstandes aus berufenster
Feder zu thun, hat doch Soddy an der Ent-
wickelung namentlich der neuesten Ereignisse
auf dem Gebiete der Radioaktivität einen grossen
Anteil genommen als. Mitarbeiter von Ruther-
ford und Ramsay. Das über 200 Textseiten
und etwa 40 Figuren enthaltende Buch bringt
denn auch in sehr übersichtlicher und fesseln-
der Weise eine Darlegung des trotz seines erst
8 Jahre betragenden Alters schon recht umfang-
reichen Gegenstandes. Eine anregendere Lektüre
kann einem Physiker augenblicklich wohl kaum
geboten werden; dasselbe gilt von
Prederik Soddy, Die Entwickelung der
Materie enthüllt durch die Radioaktivität.
Übersetzt von Prof. G. Siebert. gr. 8. 64 S.
Leipzig, J. Ambr. Barth. 1904. M. 1,60.
Dem Leser dieser Zeitschrift wird die Lektüre
dieses Büchleins, das Soddys Wilde-Vorlesung
vom 23. Februar 1904 in der Literary and
Philosophical Society in Manchester in guter
Übersetzung enthält, sicherlich ein paar genuss-
reiche Stunden bereiten.
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474
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
Auch ein Assistent und Mitarbeiter des
Ehepaares Curie hat die neuen Erscheinungen
zum Gegenstande einer allerdings erheblich
kürzeren Behandlung gemacht, von welcher mir
eine autorisierte deutsche Ausgabe vorliegt.
Wie das nicht anders zu erwarten ist, ist die
Darstellung des Verfassers voUirihaltlich klar
und richtig. Sie schliesst sich ziemlich eng an
die grosse Abhandlung von Frau Curie an,
(siehe oben). Der Referent glaubt jedoch
mehr auf die französische Originalausgabe als
auf die Übersetzung hinweisen zu sollen, da
der Verfasser augenscheinlich in der Wahl seines
Übersetzers nicht sehr glücklich gewesen ist.
Der Titel der Übersetzung ist:
Jacques Danne, Das Radium. Seine Dar-
stellung und seine Eigenschaften. Mit einem
Vorwort von Dir. Charles Lauth. gr. 8.
84 S. Mit zahlreichen Abbildungen. Leip-
zig, Veit & Co. 1904. M. 2,40.
Ebenfalls französischen Ursprungs ist:
Paul Besson, Le Radium et la Radioactivitö,
Proprietis generales, emplois mödicaux. (Das
Radium und die Radioaktivität, Haupteigen-
schailen und medizinische Anwendungen.)
Mit einer Vorrede von A. d'Arsonval. Paris,
Gauthier- Villars. 1904.
Das in erster Linie an die Mediziner sich
richtende Büchlein behandelt in einfacher, aber
sachlich richtiger Form die Erscheinungen der
Radioaktivität der Radiumverbindungen; dem
Leser dieser Zeitschrift bietet das Werkchen
nichts Neues, kann aber der einfachen Dar-
stellung wegen zur Lektüre wohl empfohlen
werden.
Von deutschen Monographien über Radio-
aktivität liegt dem Referenten vor die zweite
Auflage des Werkchens von Hofmann:
Karl Hofmann, Die radioaktiven Stoffe nach
dem neuesten Stande der wissen&chaftlichen
Erkenntnis. Zweite, verftiehrteund verbesserte
Auflage, gr. 8. jt S. Leipzig, J. A. Barth.
1904. M. 2, — .
Dies in seiner ersten Auflage namentlich
in den Kreisen der Chemiker besonders viel
gelesene Büchlein bedarf für seine zweite Auf-
lage, die der schnellen Entwickelung des Ge-
bietes gemäss ganz umgestaltet werden musste,
keiner besonderen Empfehlung mehr.
Ferner ist zu erwähnen:
Ernst Ruhmer, Radium und andere radio-
aktive Substanzen. Unter Benutzung eines
von Hammer in Newyork gehaltenen Vor-
trages bearbeitet und mit zahlreichen Ergänz-
ungen sowie einer ausführlichen Litteraturüber-
sicht versehen, gr. 8. 51 S. Berlin, Fach-
zeitschrift „Der Mechaniker". 1904. M. 2.50.
Die Behandlung des .Stoffes ist hier zu sehr zu-
sammengedrängt, als dass das Werkchen dem
Leser dieser Zeitschrift genug bieten könnte,
doch verdient die Litteraturäbersicht Lob.
Ebenfalls zu kurz und dabei zu unvollständig
gehalten ist das Büchlein von:
HansMayer, Dieneueren Strahlungen. Katho-
den-, Kanal-, Röntgen-Strahlen und die radio-
aktive Selbststrahlung (Becquerelstrahlem.
Vom Standpunkte der modernen Elektronen-
theorie unter Berücksichtigung der neueren
experimentellen Forschungsresultate behandelt
und im Zusammenhange dargestellt, gr. S.
V u. 68 S. M. Ostrau, R. Papauschek. 1904.
M. 1,50.
Dasselbe gilt von dem folgenden als über-
sichtliche Zusammenfassung erwähnenswerten
Werkchen: Friedrich Neesen, Kathoden- und
Röntgenstrahlen sowie die Strahlung aktiver
Körper. 8. VIII u. 240 S. 1904. Mit 50 Ab-
bildungen. Wien und Leipzig, A. Hartleben.
Gebunden M. 5, — .
Wie sehr das Gebiet der Radioaktivität sich
entwickelt hat und im Wachstum begriffen i'*t,
wird ganz besonders durch die Thatsache er-
läutert, dass auch schon eine Zeitschrift für
dasselbe begründet ist, das:
Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik.
Unter Mitarbeit von zahlreichen deutschen
und ausländischen Forschern. Herausgegeben
von J. Stark. Jährlich ca. 4 Hefte, welche
einen Band bilden. Leipzig, S. Hirzel. Pro
Band M. 16,—.
Das als Vierteljahrsschrift gedachte Jahrbuch
ist allem Anscheine nach unter günstigen Auspi-
cien begründet; mehr denn je drängt sich jedem
der Entwickelung der Physik Folgenden die
Überzeugfung auf, dass wir uns in einer für
die Entwickelung der Wissenschaft äusserst be-
deutungsvollen Zeit eines jugendlich frischen
Vorwärtsstürmens befinden. In einer solchen
Zeit ist es besonders wichtig, eine Übersicht
über die fortschreitende Entwickelung zu erhalten,
ein Zweck, dem zu genügen die spezielle Ab-
sicht des Jahrbuches ist. Dazu werden aus.-ier
einer Litteraturübersicht zusammenfassende Be-
arbeitungen einzelner Gebiete gegeben, auch
Originalmitteilungen gebracht. Die Phy.<ik
kann nur wünschen, dass die lebhafte Ent-
wickelung, welche die Wissenschaft genommen
hat, dazu führen möge, dass auch im vorliegen-
den Werke im Laufe der Jahre ein reiches
Material wissenschaftlicher Entwickelung nieder-
gelegt werden möge.
Gleichzeitig möge auch darauf hingewiesen
werden, dass der Herausgeber dieses Jahrbuche>
vor einiger Zeit drei elementare Abhandlungen,
welche in der Naturwissenschaftlichen Rundschau
erschienen waren, in Buchform hat erscheinen
lassen unter Zufügung einiger Ergänzungen und
Litteraturnachweise. Der Titel dieses Büch-
leins ist:
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
475
Johs. Stark, DieDissoziierungund Umwand-
lung chemischer Atome, gr. 8. VIII u. 578.
Braunschweig, F. Vieweg&Sohn. 1903. M. 1,50.
Die Titel der durch die ursprüngliche Erschei-
nungsweise gegebenen drei Hauptabschnitte sind :
1 . Prinzip der elektrischen Dis.soziierung und
Leitung in Gasen, Elektrolyten und Metallen.
2. Die Ursache und Natur der Radioaktivität
nach den Untersuchungen von E. Rutherford '
und F. Soddy.
3. Entstehung von Helium und Radium.
Dazu kommen dann noch ergänzende Be-
merkungen, die Erläuterungen experimenteller
Art, historische Angaben und Litteraturnach-
weise enthalten. Emil Böse.
(Eingegangen i8. Juni 1904.)
H. V. Helmholtz, Vorlesungen über theore-
tische Physik. Band II: Dynamik konti-
nuierlich verbreiteter Massen. Herausgegeben
von Otto Krigar-Menzel. gr. 8. VIII
u. 247 S. Mit 9 Figuren im Text. Leipzig,
J. A. Barth. 1902. M. 12,—.
Die Vorlesung, die diesem Bande zu Grunde
liegt, ist von Helmholtz im Sommersemester
1894 an der Berliner Universität gehalten wor-
den, musste aber bereits am 11. Juli wegen
seiner plötzlichen Erkrankung, die dann zu
seinem Tode führen sollte, abgebrochen werden.
So ist auch das Werk auf diesem Gebiete nur
ein Torso geblieben. In den beiden ersten Ab-
schnitten werden die allgemeinen Prinzipien und
Grundgleichungen für die Kinematik und Dyna-
mik der Kontinua entwickelt, während die spe-
ziellen Anwendungen des dritten Teiles auf die
bekanntesten Fälle in der Elastizitätstheorie
fester Körper, auf die einseitige Dehnung, die
Torsion und Biegung von Cylindern beschränkt
sind. Der vierte Teil, der bei vorgeschriebenen
Kräften die Bestimmung von Deformation und
Bewegung der Massen zur Aufgabe hat, giebt
eine rein mathematische Theorie der betreffenden
Differentialgleichungen, die mit den Theoremen
derPotentialtheorie in enger Beziehungstehen,und
schliesst mit den longitudinalen und transversalen
Kugelwellen als besonders wichtigen Lösungen
des Schwingungsproblemes. Als ergänzende
F"ortsetzung könnte hier die im zweiten Bande her-
ausgegebene Vorlesung über die mathematischen
Prinzipien der Akustik betrachtet werden. Da-
gegen fehlt leider die eigentliche Hydrodyna-
mik mit der Theorie der Fl üssigkeits wellen und
den allgemeinen Wirbelgesetzen, die von ihrem
Schöpfer gewiss eine besonders lichtvolle Dar-
stellung erfahren hätten. — Die Entwickelung
der Grundprinzipien unterscheidet sich von der
üblichen, wie auch der Kirchhoffschen haupt-
sächlich durch eine grössere Ausführlichkeit in
der Begriftsentwickelung mit besonderer Bezug-
nahme auf die Ergebnisse und Bedürfnisse der
empirischen Forschung. Gleich im Anfange
findet sich eine ausführliche Diskussion über
das Verhältnis zwischen der Vorstellung konti-
nuierlich verbreiteter Massen zur Molekulartheorie
und der Unterscheidung zwischen geordneten
und ungeordneten Bewegungen. Sehr dankens-
wert ist im zweiten Teile bei den Symmetrie-
eigenschaften des elastischen Potentiales der
Exkurs über die in der gesamten theoretischen
Physik so wichtigen orthogonalen Invarianten.
Dagegen fehlt leider jede Bezugnahme auf die
Thermodynamik, die an dieser Stelle gleich-
falls nahe gelegen hätte. — Die von dem Be-
arbeiter wie vom Verlage auf Stil und Aus-
stattung des Werkes verwendete Sorgfalt ist
auch bei diesem Bande anerkennenswert.
E. Zermelo.
(Eingegangen 12. Juni 1904.)
Kurt Geissler, Die Grundsätze und das
Wesen des Unendlichen in der Mathematik
und Philosophie, gr. 8. VIII u. 417 S.
Leipzig, B. G. Teubner. 1902. M. 14,—.
Wenn ein Verfasser es unternimmt, das
seiner Meinung nach noch immer ungeklärte
Dunkel des Unendlichkeitsbegriffes durch eine
neue Theorie aufzuhellen, und dabei 344 von
417 Seiten der mathematischen Fzissung und
Anwendung dieses Begriffes zuweist, die dann
folgende philosophisch-historische Diskussion
also wohl nur als einen Anhang betrachtet, so
sollte man erwarten, dass er sich mit dem heute
geltenden Unendlichkeitsbegriffe der Mathema-
tiker hinreichend vertraut gemacht habe, um
sich mit ihm, sei es fortführend, sei es ableh-
nend, kritisch auseinanderzusetzen. Dies ist
aber bei dem vorliegenden Werke durchaus
nicht der Fall. Schon der fundamentale Un-
terschied zwischen dem „Aktual"-Unendlichen
der ,, Mengenlehre" und dem „Potentiell-Unend-
lichen" der Differentialrechnung,- zwischen dem
gezählten und dem gemessenen Unendlichen
scheint dem Verfasser, der an anderer Stelle
doch auch G. Cantor citiert, nicht zum
klaren Bewusstsein gekommen zu sein. In der
Thatsache, dass Strecken verschiedener Länge
gleichviel Punkte enthalten, da.ss also eine un-
endliche Punktmenge einem ihrer Teile äquiva-
lent sein kann, erblickt er einen „Widerspruch",
der erst durch seine subjektivistische Theorie
der „Weitenbehaftung" gelöst werden könne.
Seine Kenntnis der Infinitesimalrechnung scheint
er aber ausschliesslich Lehrbüchern entnommen
zu haben, die in ihrer unklaren Fassung der
Grundbegriffe auf einem durchaus überwundenen
Standpunkte stehen, und so stellt denn auch
seine eigene Theorie nicht sowohl eine kühne
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476
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
Neuerung als vielmehr eine Rückkehr in ver-
altete und längst widerlegte Auffassungen dar.
Seine Unkenntnis oder sein Missverständnis
des modernen Grenzbegriffes, der seit Cauchy
und Weierstrass Gemeingut der Mathematiker
geworden ist, geht schon aus seinem Abschnitte
„Limes oder mathematischer Grenzwert"
(S. 72 — 89) unzweifelhaft hervor, noch deutlicher
aber aus seiner in Dialogform gehaltenen Dis-
kussion des Tangentenbegriffes (S. 335 — 344),
die hier der Einfachheit halber als typischer
Fall zur Charakterisierung seines Standpunktes
dienen möge. Allerdings ist die Tangente in
einem Punkte P einer Kurve, wie ganz richtig aus-
geführt wird, weder eine Sehne mit zwei ver-
schiedenen Schnittpunkten, denn sonst wäre
es eben eine Sehne und keine Tangente, noch
auch eine mit zwei wirklich „zusammenfallenden"
Schnittpunkten, denn sonst hätte sie eben nur
den einen Punkt mit der Kurve gemein, und
ihre Richtung bliebe unbestimmt. Aber sie ist
die Gerade, welche die ganze Schar der von
f aus nach einer Seite gezogenen Sehnen ab-
grenzt, und wird somit sehr anschaulich als
ihre „Grenzlage" bezeichnet. Nach der Theorie
des Verfassers dagegen geht die Tangente
wirklich durch verschiedene Punkte der Kurve,
allerdings unendlich benachbarte, die nur für
die rohere „Weitenbehaftung des Endlichen" zu-
sammenfallen, ja sie hat ein ganzes geradlini-
ges Stück mit der Kurve gemein. (S. 54 u. 1 1 1 .)
In der gleichen Weise sollen alle Infinitesimal-
begriffe dargestellt werden durch eine Art ak-
tual unendlich kleiner Grössen verschiedener
Ordnung, die nur je nach der willkürlich ge-
wählten „Weitenbehaftung" gewisse Vereinfach-
ungen gestatten. — . Dass bei einer solchen Vor-
stellung, auch wenn sie sich widerspruchslos
durchführen Hesse, die enge Beziehung dieser
Begriffe auf das Verhalten des Endlichen, der
das Unendliche hier allein Ursprung und Exi-
stenzberechtigung verdankt, verwischt werden,
wo nicht verloren gehen muss, liegt auf der
Hand. Eine mathematisch präzise Formulierung
und Durchführung der Theorie, die zu einer
Entscheidung über ihre Widerspruchslosigkeit
fuhren könnte, wird aber auch gar nicht ver-
sucht, sondern statt dessen mit mehr oder we-
niger plausibelem Raisonnement die verschieden-
sten Elementaraufgaben in diesem Sinne ge-
deutet. — Die Darstellung, gefällig und populär,
die dem Leser möglichst wenig Vorkenntnisse
und Anstrengung zumutet, scheint dem Werke
eine gewisse Verbreitung und Bedeutung in
Laienkreisen verschafft zu haben. Zu wärer
Aufklärung über den mathematischen Unend-
lichkeitsbegriff aber wird es seiner ganzen Ten-
denz und Anlage nach unmöglich dienen
können. E. Zermelo.
(Eingegaogen am 12. Juli 1904.)
Heinrich Weber, Die partiellen Differen-
tialgleichungen der mathematischen PhyslL
Nach Riemanns Vorlesungen neu bearbei-
tet. II. (Schluss-)Band, 4. Auflage, gr. 8.
XI u. 527 S. mit Abbildgn. Braunschweig,
F. Vieweg & Sohn. 190 1. M. 10, — , in Halb-
franz geb. M. 11,60.
• Während der erste Band des Weberschen
Werkes ausser der allgemeinen mathematischen
Grundlegung die Mechanik und Elektrizitäts-
theorie ausfuhrlicher behandelt, ist der zweite
und letzte Band vorwiegend den Kapiteln der
mathematischen Physik gewidmet, die den Haupt-
gegenstand der früheren Hattendorfschen Be-
arbeitung R i e m a n n scher Vorlesungen über par-
tielle Differentialgleichungen bildete, denTheorien
der Wärmeleitung und der Schwingungen. Als
mathematische Vorstufe vorausgeschickt wird
ein Auszug aus der Theorie der gewöhnlichen
linearen Differentialgleichungen, speziell der
hypergeometrischen, die Darstellung der hyper-
geometrischen Funktionen durch Reihen und
Integrale, die Theorie der allgemeinen Rie-
m an n sehen /'-Funktion und schliesslich eine
kurze Behandlung der aus gewöhnlichen Diffe-
rentialgleichungen fliessenden Oszillationstheo-
reme als einer wichtigen Grundlage für die
Schwingungstheorie. — Von den Wärmeleitungs-
problemen werden zunächst die eindimensionalen
betrachtet, die auf die bekannte Wärmeleitungs-
gleichung in drei Variablen fuhren und in der
Regel mit Hilfe von Wahrscheinlichkeitsinte-
gralen und Ö-Funktionen gelöst werden, mit
einer Anwendung auf das Vordringen des
Frostes in einem einseitig begrenzten Medium.
Die Theorie der dreidimensionalen Wärme-
probleme wird unter Berücksichtigung der „äus-
seren Wärmeleitung" allgemein diskutiert, wobei
sich Entwickelungen nach den Wurzeln trans-
zendenter Gleichungen ergeben, und schliesslich
auf das Wärmeproblem der homogenen Kugel
angewendet Das dritte Buch beginnt mit den
allgemeinen Grundlagen der Elastizitätstheorie,
die sofort auf den Fall isotroper Körper spezia-
lisiert werden, und behandelt von den statischen
Problemen, ausser der allseitigen und einseitigen
Dehnung, im Anschluss an Saint Venant die
Torsion eines Cylinders von kreisförmigem und
elliptischem Querschnitte sowie auch zum
Schluss den Fall kannelierter Säulen von be-
sonderer Form. Der Druck eines schweren
Körpers auf eine elastische Unterlage wird zu-
nächst mit Hilfe von Elementarlösungen be-
handelt und sodann mit Boussinesq auf ein
elektrostatisches Problem zurückgeführt Als
einfachstes dynamisches Problem bietet sich
naturgemäss die Bewegung gespannter Saiten
und wirkt als vorbildliches Beispiel für die ver-
schiedenen Integrationsmethoden, unter denen
auch die Rie mann sehe hier zuerst eingeführt
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
477
wird. Die Schwingungen einer gespannten
Membran werden zunächst für die speziellen
Fälle einer rechteckigen, kreisförmigen, ellipti-
schen und parabolischen Begrenzung unter-
sucht, und sodann die Grundzüge der allgemei-
nen Theorie entwickelt, die mit Hilfe einer dem
Dirichletschen Prinzip analogen Betrachtungs-
weise auf die Existenz einer Grundschwingung
und unendlich vieler Oberschwingungen fuhrt.
Im Anfange des vierten Buches werden die
Grundgleichungen der elektrischen Schwingungen
aus der Max well sehen Elektrizitätstheorie ent-
nommen, sie werden dann aber zunächst
nur auf lineare Ströme und auf die soge-
nannte „Telegraphengleichung" angewendet und
zuletzt wird die Reflexion ebener Wellen wegen
ihrer optischen Bedeutung ausführlicher be-
handelt. In einer späteren Auflage dürfte sich
aber auch eine Berücksichtigung der neueren
Forschungen auf diesem Gebiete empfehlen,
unter denen die Theorie bewegter elektrischer
Quanten als Grundlage der Lorentzschen
„Elektronentheorie", die von einem Senderdrahte
ausgehenden Wellen als Grundlage der Funken-
telegraphie und schliesslich auch die Poincard-
Sommerfeldsche Diffraktionstheorie beson-
deres Interesse beanspruchen dürften.
Das fünfte und letzte Buch behandelt nach
Aufstellung der hydrodynamischen Grundgleich-
ungen und der Wirbelgesetze mit besonderer
Ausführlichkeit die Bewegung fester Körper
in einer reibungslosen Flüssigkeit und sodann
die Unstetigkeitsflächen und ebenen Strahlbil-
dungen mit Hilfe der konformen Abbildung,
ohne aber auf die Theorie der Oberflächen-
wellen einzugehen. Den Schluss bildet ein Ab-
schnitt über die Fortpflanzung von Stössen in
einem Gase, eine äusserst klare und anregende
Darstellung und Weiterfuhrung der Riemann-
schen Untersuchung über die Schallschwingungen
von endlicher Schwingungsweite. Wohl nicht
absichtslos hat der Herausgeber gerade eine
der glänzendsten Entdeckungen Riemanns an
den Schluss seines Werkes gestellt, das, ur-
sprünglich aus Riemannschen Vorlesungen
hervorgegangen, in vorbildlicher Weise dazu
beitragen wird, in die tiefen und schwerer zu-
gänglichen Ideen der grossen Forscher einzu-
führen, sie zum Gemeingute zu machen und
dadurch wieder zur Fortsetzung ihrer Unter-
suchungen anzuregen. E. Zermelo.
(Eingegangen i8. Juni 1904.)
Wilhelm Weber und Rudolf Kohlrausch,
Fünf Abhandlungen über absolute elek-
trische Strom- und Widerstandsmessung.
Herausgegeben von Friedrich Kohl rausch.
8. 116 S- mit 2 Bildnissen und 2 Figuren im
Text. (Ostwalds Klassiker der exakten
Wissenschaften, Heft 142.) Leipzig, Wilhelm
Engelmann. 1904. Mk. 1,80.
Das mit den Bildern Webers und Kohl-
rauschs geschmückte Bändchen enthält die fol-
genden Arbeiten: i. Weber, Messung starker
galvanischer Ströme bei geringem Widerstände
nach absolutem Masse. 2. Weber, Über das
elektrochemische Äquivalent des Wassers.
3. Weber und Kohl rausch. Über die Elek-
trizitätsmenge, welche bei galvanischen Strömen
durch den Querschnitt der Kette fliesst.
4. Weber, Messungen galvanischer Leitungs-
widerstände nach einem absoluten Masse.
5. Weber, Zur Galvanometrie (nur die Haupt-
abschnitte, sonst Referat). An diese Arbeiten,
auf deren Wichtigkeit hinzuweisen überflüssig
ist, schliessen sich kurze Biographien der beiden
Forscher, ferner eine ausführliche Einleitung
und wissenschaftliche Anmerkungen des Heraus-
gebers F. Kohlrausch. Emil Böse.
(Ging^angen 9. MSrz 1904.)
W. Ostwald, Grundlinien der anorganischen
Chemie. 2. verbesserte Auflage, gr. 8. XX
und 808 S. mit 126 Textfiguren. Leipzig,
W. Engelmann. 1904. Gebunden Mk. 16, — .
Die Thatsache, dass eine Zahl von 4000
Exemplaren der ersten Auflage im Laufe
von drei Jahren völlig vergriffen war, zeugt
nicht nur für die grosse Zahl der Anhänger
der Ostwaldschen Anschauungen, sondern
auch dafür, dass sich selbst die Vertreter ab-
weichender Anschauungen dem eigenartigen
Reize eines Ostwaldschen Buches nicht zu
entziehen vermögen. Die erste Auflage ist in
dieser Zeitschrift, Band 2, Seite 247 so ein-
gehend und von berufenster Seite aus gewürdigt
worden, dass der Referent fast nichts hinzu-
zufügen hat. Der Verfasser hatte in der ersten
Auflage für den Begriff des spezifischen Volums
das Wort „Räumlichkeit" erfunden, es jetzt
aber, da es ihm selbst offenbar nicht sonderlich
gefällt, durch das Wort „Räumigkeit" ersetzt.
Ob es überhaupt angezeigt ist, gewissermassen
internationale Bezeichnungen auszumerzen,
möchte der Referent dahingestellt sein lassen,
doch kann er weder das erste noch das zweite
Ersatzwort für den Begriff des spezifischen Vo-
lums schön finden. Obgleich dem Bericht-
erstatter das Gesetz von der Erhaltung der
Masse unter dem Namen eines Gesetzes von
der Erhaltung des „Gewichtes" etwas degra-
diert erscheint, so möchte er doch nicht unter-
lassen, daraufhinzuweisen, dass sich auf Seite 43,
Zeile 1 1 von unten, der verpönte ältere Aus-
druck doch versehentlich einmal erhalten hat.
Emil Qose.
(Eingegangen 9. MSrz 1904.)
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478
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
James Walker, Einführung in die physi-
kalische Chenniie. Nach der 2. Auflage des
Originals unter Mitwirkung des Verfassers
übersetzt und herausgegeben von H. v. Stein-
wehr, gr. 8. X und 428 S. mit 48 Ab-
bildungen. Braunschweig, F. Vieweg & Sohn,
1904. Mk. 6, — .
Nunmehr ist auch die kleine physikalische
Chemie von Walker in Übersetzung erschienen,
eine Thatsache, welche der Referent, der selbst
Übersetzer eines Walker sehen Büchleins ist,
nur mit Freude begrüssen kann. Walker be-
sitzt zweifellos eine besonders ausgeprägte
Fähigkeit, die Grundlagen der chemischen
Wissenschaften in leicht fasslicher und an-
schaulicher Weise zu behandeln. Das tritt auch
in dem vorliegenden Werke deutlich zu Tage.
Bei der grossen Zahl vorzüglicher Lehrbücher
auf physikochemischem Gebiete wird nur ein
eigenartiges und mit unzweifelhaften Vorzügen
ausgestattetes Werk sich Freunde gewinnen
können. Die besondere Einfachheit der Be-
handlung mit der leichtfasslicben Darstellung
verbunden macht jedoch das Walkersche Buch
zweifellos sehr geeignet, als Einfuhrung in das
Studium der physikalischen Chemie und damit
gewissermassen als Einleitung zu den grossen
Lehrbüchern derselben zu dienen. Eine Anzahl
sehr instruktiver Figuren trägt dazu wesentlich
bei. Emil Böse.
(EingegaDgen 9. März 1904.)
Olof Linders, Die für Technik und Praxis
wichtigsten physikalischen Grössen in
systematischer Darstellung sowie die al-
gebraische Bezeichnung der Grössen. Physi-
kalische Masssysteme, Nomenklatur der
Grössen und Masseinheiten, gr. 8. XII und
326 S. mit 43 Figuren. Leipzig, Jäh &
Schunke. 1904. Gebunden Mk. 10, — .
Das vorliegende Buch eines schwedischen
Ingenieurs stellt einen Versuch dar, die prak-
tisch wichtigen physikalischen Grössen in mög-
lichst einfachem physikalischenGewande zu behan-
deln, dagegen aber auf der Grundlage einer vom
Verfasser erdachten möglichst international ge-
haltenen Bezeichnungsweise. In diesem letzteren
Umstände liegt wohl der Hauptgrund, weshalb
der Inhalt des Buches (vorsichtig ausgedrückt)
nur schwer geniessbar ist. Wer an die be-
quemen magnetischen Bezeichnungsweisen ge-
wöhnt ist, wird es gewiss nicht besonders ver-
lockend finden, sich plötzlich in ihre Ersetzung
durch lauter russische Buchstaben zu fugen.
Auch die Bezeichnungsweise sämtlicher Koeffi-
zienten durch den Buchstaben k mit den ver-
schieden.sten Indices gehört nicht gerade zu
den Annehmlichkeiten bei der Lektüre. Zu
solchen Künstlich zustande gebrachten Schwierig-
keiten kommen noch häufige sachliche Mängel
die bisweilen, so in den elektrochemischer.
Daten, direkte grobe Fehler darstellen, bis-
weilen dagegen durch Verzicht auf wohl definierte
bekannte Begriffe zum mindesten sehr unprak-
tisch erscheinen müssen. Einzelne V^orschläge
des Verfassers, betreffend die Benennung von
wissenschaftlich und technisch wichtigen Grössen
sind wohl nur geeignet, Heiterkeit zu erreger..
Alles in allem bedauert der Referent, da<
Buch den Lesern dieser Zeitschrift nicht em-
pfehlen zu können. Emil Böse.
(Eingegangen 9. März 1904..
K. Prytz, Hovedträkkene af de vigtigste
fysiske Maale metoder (Gnmdzüge der wich-
tigsten physikalischen Messmethoden). 224
Seiten mit 1 1 7 Textabbildungen. Kopenhagen,
Jul. Gjellerup. 1902.
Das ftir Studierende der „Polytekniske Läre-
anstalt" in Kopenhagen bestimmte Buch will
allein solche Mess- und Untersuchungsmethoden
behandeln, die nicht spezielleren physikalischen
Problemen zu Grunde liegen, sondern innerhalb
grösserer Gebiete eine allgemeinere Bedeutung
haben. Von diesem Gesichtspunkte aus •wird
die starke Betonung der Mechanik erklärlich,
die etwa die Hälfte des Buches für sich in
Anspruch nimmt.
Der Verfasser schickt im ersten Kapitel eine
Auseinandersetzung über Auswertung von Beob-
achtungsfehlern und das Auffinden richtiger
Mittelwerte derselben voraus, wobei er diese
Methoden an den in diesem Abschnitt be-
sprochenen Längenmessungen erläutert. Recht
gründlich werden Winkelmessungen, Gewichts-
und Volumbestimmungen besprochen, wobei
auf genaue Beschreibung und Behandlung der
Hilfsmittel voller Wert gelegt wird. Etwas
kürzer behandelt der Verfasser Zeitmessungen,
sowie Messungen von Kräften und Momenten,
von welchen er eigentlich nur Torsionskräfte
berücksichtigt. Recht schön ist der Abschnitt
über Messung von Bewegungen.
Aus dem Gebiete der Wärmelehre werden
neben sehr flüchtigen kalorimetrischen Messungen
nur Temperaturbestimmungen eingehend behan-
delt. Die Optik fällt ganz aus und von elektrischen
Messungen bringt das Buch auch nur sehr wenig,
da lediglich einiges über Stromstärke, Spannungs-
und Widerstandsbestimmungen gegeben wird.
Ist somit der gebotene Stoff etwas knapp,
so ist das Behandelte doch stets korrekt und
streng wissenschaftlich dargestellt, der Ausdruck
überall klar und präzis. Von höherer Mathe-
matik (Integralrechnung) wird nur ganz vorüber-
gehend Gebrauch gemacht. Die Abbildungen
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
479
sind meist schematisiert, aber durchaus gut und
brauchbar. Behrendsen.
(Eiogegangen 15. März 1904.)
B. Kolbe, Anleitung zu 30 der wichtigsten
Schulversuche mit dem Differential- und
Doppelthermoskop. II. Auflage. 35 S. Berlin,
F. Erneckes Verlag. 1904.
Das Werkchen giebt zunächst eine Beschrei-
bung des Kolbeschen Doppelthermoskopes,
welches dem bekannten Looserschen Apparate
sehr ähnlich, aber grösser als derselbe ist und,
wie der Verfasser angiebt, die Fehler des äl-
teren Vorbildes beseitigen soll. Es werden eine
Reihe von Versuchen beschrieben, die sich mit
dem Apparate anstellen lassen (gerade wie das
schon früher Looser gethan (s. diese Zeitschrift
Bd. 3, S. 346). Von diesem gehören 16 Ver-
suche in die eigentliche Wärmelehre, 7 beschäf-
tigen sich mit elektrischen Messungen (Joule-
sche und Peltiersche Wärme). Ausser 2 Os-
moseversuchen wird dann noch eine Reihe von
Versuchen angegeben, bei welchen nur die
Manometer des Apparates zu benutzen sind.
Behrendsen.
(Eiogegangen 17. Mär/. 1904.)
M. Kuhn, „Apparat für den Torricellischen
Grundversuch" und „Pneumatischer Univer-
salapparat". 7 u. 8 Seiten. Wien, Selbst-
verlag. 1904.
Zwei kurze Broschüren des genannten Ver-
fassers wollen die Aufnjerksamkeit auf zwei
Glasapparate zu Versuchen aus dem Gebiet
der Aeromechanik lenken. Der erstere besteht
aus einer U-förmigen Röhre auf Stativ mit 3
Hähnen und lässt sich als leicht füllbares Queck-
silber-Barometer sowie zum Nachweise des
Boyle- Mariotteschen Gesetzes verwenden.
Der andere Apparat setzt sich aus 2 Teilen,
einem „Spannungs"- und einem „Strömungs-
apparat" zusammen, von welchen der erstere
zwei kugelförmige Rezipienten aufweist, an die
seitlich sich je zwei Manometer anfügen, und
in welchen durch eine Stiefelpumpe die Luft
verdichtet oder verdünnt werden kann. Der
Strömungsapparat besteht aus einem Leitungs-
rohr mit aufgesetzten Manometerröhren, die
oben verbunden sind. Beide Teile können ge-
trennt oder kombiniert verwendet werden und
gestatten einen ziemlich vielseitigen Gebrauch.
Behrendsen.
(Kiugegangen 17. März 1904,)
A. Berliner, Lehrbuch der Experimental-
physik in elementarer Darstellung, gr. 8. XVI
und 857 S. mit 3 lith. Taf und 695 zum Teil
färb. Abbildungen im Texte. Jena, Gust.
Fischer. 1903. M. 14, — , gebunden 16,50.
Das ziemlich umfangreiche, trefflich ausge-
stattete Werk hat der Verfasser für solche Stu-
dierende bestimmt, welche die Physik mehr, als
Hilfswissenschaft zu betrachten haben, wie Che-
miker, Mediziner, doch soll es auch jungen Phy-
sikern in den ersten Semestern zum Gebrauche
dienen können. Dementsprechend ist die Dar-
stellung, wenn auch auf durchaus wissenschaft-
licher Basis stehend, elementar und zwar ausser-
ordentlich sorgfältig und klar. Dieses liebevolle
Eingehen auf den behandelten Stoff, die viel-
seitige Ausgestaltung desselben verleiht dem
Buche seinen besonderen Wert. Den oben er-
wähnten Interessenten zuliebe hat der Ver-
fasser die mathematische Behandlung so sehr
zurücktreten lassen, dass höchstens das Sekun-
danerpensum vorausgesetzt wird. Wir möchten
indessen diesen Standpunkt nicht gerade be-
sonders rühmend hervorheben. Es wird nach-
gerade Zeit, Chemiker und Mediziner an ein in
mathematischer Hinsicht höheres Niveau zu ge-
wöhnen — sonst bleibt ihnen ihre eigene
Wissenschaft heutzutage unverständlich.
Nicht zu unterschätzen ist in dem Berliner-
schen Buche auch der Umstand, dass in aus-
giebigster Weise der Energiebegriff, energetische
Vorstellungen und Hilfsmittel ausgenutzt worden
sind. Endlich liegt einmal wieder ein elementares
Lehrbuch vor, an dem man auch nach dieser
Richtung hin Freude hat. So wird, um ein
Beispiel zu geben, die Wärmelehre sofort auf
den Wärmebegriff als dritte Energieform basiert
und eine kurze, aber anschauliche Darstellung
der beiden Hauptsätze der mechanischen Wärme-
theorie der Einzelnbetrachtung der Erschein-
ungen vorausgeschickt.
Die Doppelbrechung der Krystalle hat der
Verfasser zunächst ganz von der Polarisation
losgelöst und direkt an die einfachen Brechungs-
erscheinungen angeschlossen. Die Polari-
sation wird alsdann später rein theoretisch
und als abstrakte Definition eingeführt, ohne
an die grundlegenden Spiegelungsversuche an-
zuknüpfen; diese werden dann ganz ans Ende
geschoben. Dass die neue, eigenartige Behand-
lungsweise sehr glücklich ist, will uns nicht
recht scheinen; kann doch z. B. der Verfasser
bei der Beschreibung des Nicoischen Prismas
nicht des Polarisationsbegriffes entraten, den er
vorweg nehmen muss, ehe der Begriff als sol-
cher eingeführt worden ist.
Auf die technisch so überaus wichtigen und
dem allgemeinen Interesse mit jedem Jahre
näher rückenden Dynamomaschinen sowie auf die
Transformation der verschiedenen Stromarten
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48o
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang". No. 15.
hätte mehr Wert gelegt werden können, als der
Verfasser dasthut. Überhaupt besteht in der Stoff-
auswahl zuweilen eine nicht ganz zu rechtfer-
tigende Ungleichheit. So wird z. B. das Zeiss-
sche Doppelfernrohr genau besprochen und ab-
gebildet, während das terrestrische Fernrohr
kaum erwähnt wird und vom Projektionsapparat
überhaupt nicht die Rede ist; so giebt der
Verfasser eine sorgfältige Beschreibung und Ab-
bildung vom Jaminschen Interferentialrefraktor
und vom Fizeau- Ab besehen Dilatometer,
während von Teslaschwingungen kein Wort,
von Herz sehen Wellen sehr wenig gebracht
wird, und der Drehung der Polarisationsebene
im magnetischen Felde sowie des Zeeman-
Phänomens in vier Zeilen nur eben gedacht
wird.
Vielleicht lässt der Verfasser solche Uneben-
heiten bei einer zweiten Auflage verschwinden.
Dann dürfte das Buch, das wir namentlich zum
Selbstunterricht dringend empfehlen möchten,
zu den vorzüglichsten Lehrbüchern der Gegen-
wart zu rechnen sein. Behrendsen.
(EingegaDgen 17. März 1904-)
Carl Ramsauer, Über den Ricochetschuss.
Inaugural-Dissertation. Kiel 1903.
Ricochetschuss ist bekanntlich ein Schuss, bei
dem die unter flachem Winkel gegen eine Wasser-
fläche abgeschossene Kugel scheinbar nicht
in dieses eindringt, sondern unter annähernd
gleichem Winkel und geringem Geschwindig-
keitsverluste wieder abprallt, um erst nach einer
grösseren Anzahl von Sprüngen zur Ruhe zu
kommen. Verf hat es unternommen, die Ur-
sachen und Bedingungen dieser Erscheinung
durch eine Reihe von Messungen aufzuklären.
Die Schiessvorrichtung bestand in einem
besonders konstruierten Gewehr mit glattem,
cylindrischem Laufe, das fest an einen Balken
geschraubt wurde, einem grossen, mit Zinkblech
ausgeschlagenem, mit Wasser geftillten Tannen-
holzkasten und einem Kugelfang. Benutzt
wurden gedrehte Messingkugeln, da sich Blei-
kugeln zu stark deformierten und Kugeln härterer
Legierungen meist zu spröde waren. Gemessen
wurde genau der Weg, den das Geschoss in
der Luft und im Wasser nimmt, durch in die
Schussbahn gestellte Schirme aus Papier oder
Bleidraht, ferner die Geschwindigkeit des Ge-
schosses vor und nach der Berührung mit dem
Wasser durch je 2 Drahtgitter, die, in bestimm-
tem Abstände stehend, vom Geschoss nachein-
ander zerrissen werden, wodurch ein elektrischer
Strom eine entsprechende Zeit auf ein Galvano-
meter einwirken kann. Die Eichung desselben
war empirisch, mit Hilfe eines Pendels vorge-
nommen worden.
Die Versuchsergebnisse sind im wesentlichen
folgende: Das Geschoss dringt in das Wasser
ein und läuft eine Strecke unter Wasser, und
zwar um so tiefer und länger, je grösser der
AufprallwinkeP) ist. Der Winkel, unter dem
das Geschoss das Wasser verlässt, ist stets
kleiner als der Au^rallwinkel. Dieser muss bei
den hier benutzten Versuchsbedingungen kleiner
sein als 7 ", sonst kommt das Geschoss nicht
wieder über die Wasseroberfläche heraus*. Der
Geschwindigkeitsverlust beim Aufprallen nimmt
mit wachsendem Winkel sehr stark zu, so dass
die mit 623 m/sec unter einem Winkel von 6^ 50'
abgeschossene Kugel nach dem Wiederaufsteigen
selbst dünnes Papier nicht mehr zu durchschlagen
vermag.
Die Erklärung der Erscheinung lässt sich in
folgenden Sätzen zusammenfassen: „Die Kugel
erhält beim Durchdringen einer Substanz von
allen Seiten her einen senkrecht zu ihrer Bahn
gerichteten Druck; an dieser Druckwirkung sind
nicht nur die unmittelbar getroffenen Partikel-
chen beteiligt, sondern eine ganze Zone, die
den Schusskanal als ein konaxialer Cylindcr
umgiebt, dessen Durchmesser durch die Mo-
lekularbeschaffenheit der Substanz und durch
die Geschwindigkeit der Kugel bedingt ist
Solange nun die Kugel bei ihrem Wege durch
irgendeine Substanz mindestens so weit von
der Grenze dieser Substanz entfernt ist, wie
der Radius des bei der Druckwirkung in
Betracht kommenden konaxialen Cylinders be-
trägt, solange sind die senkrecht zur Flugbahn
gerichteten Druckwirkimgen allseitig dieselben,
sie heben sich auf. Rückt die Flugbahn aber
so nahe an die Grenze des Mediums heran,
dass die Druckzone an einer Seite unvollständig
wird, so gewinnt der Druck auf der entgegen-
gesetzten Seite die Oberhand und die Kugel
schlägt eine gekrümmte Bahn ein." Versuche,
bei denen horizontal in einen Wasserbehälter
eingeschossene Kugeln sich aus demselben er-
heben, oder durch einen Satz Bleiplatten ge-
schossene Kugeln nach den Rändern abgelenkt
werden, bestätigten diese Anschauung.
l) Gemeint ist der Wiulcel der Geschossbahn gegen ilie
Horizontale.
M. Reich.
(Eingegangen 14. März 1904.^
H. J. Tallqvist, Lehrbuch der technischen
Mechanik I. (Geometrische Bewegungslehre.
Mechanik des materiellen Punktes. Statik der
starren Körper. Dynamik der starren Körper.)
gr. 8. XII u. 750 S. mit 473 Figuren. Hel-
singfors. Zürich, E. Speidel. 1903. M. 16,—.
Mit der ersten Blütezeit des Züricher Poly-
technikums in den sechziger Jahren des ver-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
481
flossenen Säkulums fällt eine an die Namen von
Culmann und Reuleaux geknüpfte Entwick-
lungsperiode der technischen Mechanik nach der
Seite der Graphostatik und Kinematik zusammen,
in welcher dievonPoncelet und Red tenbacher
hauptsächlich gepflegte dynamische Ricbtnng
sowohl im Unterrichte, wie auch in der Littera-
tur stark in den Hintergrund gedrängt wurde.
Seitdem haben sich die Verhältnisse unter dem
Einfluss der Maschinentechnik wesentlich ver-
schoben; zwar hat die graphische Statik in An-
lehnung an die vielseitig ausgestaltete Baukon-
struktionslehre ihre Bedeutung vollauf gewahrt,
dagegen musste die Kinematik sich eine erheb-
liche Einschränkung gefallen lassen zu Gunsten
der neu aufblühenden technischen Dynamik,
welche seit der Mitte der neunziger Jahre in
der Technik das Feld zweifellos beherrscht
Da diese tiefgreifende Wandlung den Bedürf-
nissen der Praxis entsprungen ist, so darf man
nicht erwarten, dass sie sich sofort auch im
Hochschulunterrichte und in den als Begleit-
erscheinung desselben auftretenden Lehrbüchern
der technischen Mechanik ganz allgemein wder-
spiegelt. Dazu kommt, dass dynamische Probleme
an die Vorbildung der Studierenden und ihre
Vertrautheit mit mathematischen Methoden natur-
gemäss höhere Anforderungen stellen, als die
meist graphisch, also anschaulich zu erledigen-
den Aufgaben der Statik und Kinematik. In
älteren gangbaren Lehrbüchern, z. B. denen
von Ritter, nehmen daher auch diese Gegen-
stände weitaus den grössten Raum ein, während
die Dynamik sich meist mit wenigen Seiten
begnügen muss.
Hiervon macht auch das vorliegende, treff-
lich ausgestattete Lehrbuch von Tal Iq vi st,
eines in Helsingfors (Finnland) wirkenden ehe-
maligen Schülers des Züricher Polytechnikums,
welches sich der Vorrede nach an die Vor-
lesungen von Professor Herzog an dieser Hoch-
schule eng anlehnt, keine Ausnahme. Es be-
handelt in vier Abschnitten die geometrische
Bewegungslehre, die Mechanik des materiellen
Punktes, die Statik starrer Körper und die
Dynamik derselben in durchaus verständlicher
Form unter Beigabe einer grossen Zahl deut-
licher Figuren und vieler durchgeführter sowie
ungelöster Übungsbeispiele. Die Hälfte des
ganzen Werkes ist der Statik gewidmet, in der
auch graphische Methoden, begleitet von analy-
tischen Beweisen, eine umfassende Verwendung
finden. Demgegenüber ist die Dynamik, an
deren Spitze mit Recht das D'Alembertsche
Prinzip steht, sehr kurz auf rund 100 Seiten
abgehandelt, von denen der vierte Teil auf die
Lehre vom Stosse bzw. die Momentankräfte
entfallt. In den Anwendungen der Dynamik
finden wir das Centrifugalpendel, jedoch ohne
Berücksichtigung der ebenso interessanten wie
praktisch wichtigen Schwingungen, die Theorie
des Schwungrades unter sehr vereinfachenden
Annahmen, das physische Pendel und die Walze
auf schiefer Ebene. Seltsamerweise tritt die
Bestimmung der in der Technik für Festigkeits-
rechnungen ausschlaggebenden dynamischen
Reaktionskräfte, welche das D'Alembertsche
Prinzip so bequem gestattet, nirgends hervor;
ebenso vermissen wir die Theorie gedämpfter
Schwingungen, die Superposition und Resonanz
derselben und die schönen Sätze über den
Massenausgleich mehrerer Kurbelgetriebe, welche
sich ein Lehrer der technischen Mechanik jetzt
um so weniger entgehen lassen sollte, als die-
selben nicht mehr bloss für Schiffsmaschinen,
sondern auch für Schnellbahnlokomotiven eine
grosse Bedeutung erlangt haben.
Das Tallqvistsche Buch kann demnach,
was den dynamischen Teil betrifft, nur als erste
Einleitung in das Lehrgebiet in Frage kommen
und sollte ebenso wie darauf basierte Vorlesungen
für selbständig strebende Ingenieure durch einen
höheren Kursus, für den die Föpp Ische „Dyna-
mik" und die „Mechanik starrer Systeme" ') des
Referenten Beispiele darbieten, ergänzt werden.
In diesem Sinne hatte schon Zeuner, der Vor-
gänger und Lehrer Herzogs, aus dessen Vor-
lesungen in Zürich das Buch hervorgegangen
ist, in seinen späteren Vorträgen am Dresdener
Polytechnikum den Lehrstoff der Mechanik unter
Zurückstellung der statischen Probleme erweitert,
die Züricher Tradition also nicht mehr
aufrecht erhalten. Ich glaube darum auch
nicht, dass das vorliegende Werk die ein-
mal zum Durchbruch gelangte Entwickelung
zurückschrauben dürfte, wenn man auch kaum
so weit gehen wird, wie Heun in seiner inter-
essanten „Allgemeinen Mechanik" 2) unter Ver-
wendung der Lagrangeschen Gleichungen.
Behält man das vom Verfasser sich selbst
gesteckte Ziel im Auge, so muss man die klare
Darstellung ebenso anerkennen, wie die zweck-
mässige Auswahl der Übungsbeispiele. In beiden
gelangt die reiche Lehrerfahrung mehrerer
Generationen deutlich zum Ausdruck, so dass
das Tallqvistsche Buch zur ersten Einführung
in die Mechanik mit besonderer Berücksichtigung
statischer Probleme warm empfohlen werden
kann. H. Lorenz.
i] Siehe diese Zeitschrift 4, 68l, 1903.
2) Siehe diese Zeitschrift 4, 354, 1903.
(Eingegangen 16. März 1904.)
Naturwissenschaft und Technik in gemeinver-
I ständlichen Einzeldarstellungen, gr. 8". Stutt-
I gart u. Leipzig. Deutsche Verlagsanstalt. 1904.
Bd. I. L. Pfaundler, Die Physik des
1 täglichen Lebens gemeinverständlich darge-
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482
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
stellt. XII u. 420 S. mit 464 Abbildungen.
Gebunden M. 7,50.
Bd. II. O. Jentsch, Unter dem Zeichen
des Verkehrs 283 S. mit 180 Abbildungen.
Gebunden M. 5, — .
Populäre naturwissenschaftliche , besonders
physikalische Werke nimmt man immer mit
einigem Misstrauen in die Hand, weil sie sich
meist entweder die Aufgabe stellen, etwas zu
lehren, was man aus Büchern überhaupt nicht
lernen kann, oder sich damit begnügen, die
glänzenden Erfolge der naturwissenschaftlichen
Forschung und Technik ziemlich kritiklos dar-
zustellen. Von beiden Fehlern sind die vor-
liegenden Bücher frei.
Im ersten Bande macht der bekannte Be-
arbeiter der vortrefTlichen Müller-Pouillet-
schen Physik den Versuch, physikalische Kennt-
nisse in dem Umfange zu vermitteln, wie sie
heute jeder Gebildete nötig hat. Er geht dabei
aus von Beobachtungen, wie man sie täglich
in der Natur, im Hause, in den Werkstätten
und Fabriken machen kann, und leitet dazu
an, aus diesen Beobachtungen mit Hilfe ein-
facher Experimente die wichtigsten physikali-
schen Gesetze, zu erschliessen. Durch sehr
geschickte Darstellung gelingt es dem Ver-
fasser, selbst schwierigere Dinge, wie das Dopp-
1 ersehe Prinzip, die Erklärung der Reflexion
und Brechung aus der Wellentheorie des Lich-
tes, die atmosphärischen Lichterscheinungen,
die Lehre von der Energie, ihre verschiedenen
Formen und Umwandlungen, ja selbst ihre Zer-
streuung hinreichend klar zu machen. Er kann
dabei allerdings nicht überall Versuche ent-
behren, die sich nur mit Apparaten der physi-
kalischen Kabinette ausfuhren lassen und auch
manche Versuche mit einfachen Hilfsmitteln
würden dem Ungeübten kaum so gelingen, wie
sie der Verfasser beschrieben hat, z. B. die
Versuche über die elastische Dehnung von
Drähten S. 15. Dadurch dass der Verfasser
die gewonnenen Resultate immer wieder auf
die Erscheinungen der Natur, des täglichen
Lebens, auf Maschinen und industrielle Anlagen,
auf Meteorologie und Hygiene anwendet, wird
die Darstellung sehr lebendig und fesselnd, und
selbst der Lehrer der Physik wird in dem Buche
für seinen Unterricht viel Anregendes finden.
Unterstützt wird die Darstellung durch vortreff-
liche Abbildungen. Auf ein paar kleine Mängel
soll noch hingewiesen werden: Für die Dampf-
maschine sind die wenigen schematischen Zeich-
nungen nicht ausreichend, denn nach ihnen
würde der Unkundige sich schwerlich bei einer
Dampfmaschine, wie er sie in Fabriken findet,
zurechtfinden. Der Gasmotor ist gar nicht er-
wähnt. S. 6 ist die Breite von Berlin falsch
angegeben und demnach sind die folgenden
Rechnungen unrichtig.
Bd. II der Sammlung enthält eine Darstel-
lung der Verwendung von Dampf und Elektri-
zität im Verkehr mit Berücksichtigilng der
Entwickelung des Weltverkehrs im letzten Jahr-
hundert in einer Reihe von Monographien, be-
titelt: Das Zeitalter der Damptkraft und der
Elektrizität; Post und Telegraphie; Telephonie;
Eisenbahnen; Schiffahrt. Der Verfasser, der
als Oberpostinspektor mitten im Verkehrsleben
steht und ein genauer Kenner desselben ist,
schildert die modernen Verkehrsmittel, ihre
physikalischen Grundlagen und ihre geschicht-
liche Entwickelung bis zu den neuesten Er-
findungen, z.B. Schnelltelegraphie, Funkentelegra-
phie, Lichttelephonie, Telephonograph, Schnell-
bahnen, Schnelldampfer, Unterseebote etc. Die
Darstellung der physikalischen Grundlagen und
die Beschreibung der technischen Ausführung
der Apparate und Maschinen ist zwar manch-
mal etwas zu knapp, aber vorzügliche Ab-
bildungen, meist Reproduktionen nach Photo-
graphien kommen dem Verständnis zu Hilfe.
Sehr wertvoll sind die umfassenden statistischen
Angaben über die Erfolge der Verkehrsmittel,
ihre Ausbreitung und ihren Einfluss auf die
wirtschaftliche Entwickelung. Bei den neuesten
Erfindungen, z. B. der Funkentelegraphie, wür-
digt der Verfasser ihre Bedeutung für die zu-
künftige Gestaltung des Weltverkehrs sehr ein-
sichtsvoll und objektiv, vielleicht noch manchmal
etwas optimistisch, aber doch frei von jeder
phantastischen Zukunflsschwärmerei. Die Dar-
stellung ist geschickt, fesselnd und klar. Des-
halb kann man auch diesen Band wie den ersten
nicht nur jedem Gebildeten, sondern auch dem
Fachmann und vor allem dem Lehrer wann
empfehlen. E. Götting.
(Eingegangeo 3. Juni 1904.1
J. Kollert, Katechismus der Physik. Webers
illustrierte Katechismen, Bd. 57. 6. Auflage.
Leipzig, J. J. Weber. 1903. XV u. 593 S.
mit 364 Abbildungen. 8". Geb. 7 M.
In den ersten Auflagen hat der Kollertsche
Katechismus der Physik sich wegen seiner kur-
zen und doch umfassenden Darstellung der
Physik zum Nachschlagen oder Wiederholen
besonders für den Chemiker und Mediziner gut
bewährt. Die vorliegende 6. Auflage ist gegen
die früheren wieder stark erweitert, indem die
Fortschritte der Wissenschaft und der physi-
kalischen Technik soweit wie möglich berück-
sichtigt sind. Von grösseren Abschnitten ist
zugefugt die Theorie des elektrostatischen Po-
tentials und die der Elektrizitätsleitung in Flüssig-
keiten, die mathematische Behandlung des Elek-
tromagnetismus und der Induktion, Theorie und
Anwendung der elektrischen Wellen, die Elek-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
483
trizitätsleitung in Gasen nach den modernen
Anschauungen über Ionisierung, die Elektronen-
theorie und die verschiedenen Strahlungsvor-
gänge. In diesen neuen Abschnitten bedient
sich der Verfasser der Elemente der Infinitesi-
malrechnung, die, wie er mit Recht sagt, „nie-
mand, der moderne Naturwissenschaft treibt,
entbehren kann, und die z. B. auch dem Medi-
ziner und Chemiker geläufig sein müssen, so
dass wohl auch der Mathematikunterricht auf
Gymnasien und Realgymnasien dieselben über
kurz oder lang in seinen Lehrplan wird auf-
nehmen müssen." Die Vorteile dieser Metho-
den würden noch deutlicher werden, wenn der
Verfasser sie nicht bloss in den neuen Ab-
schnitten und der mechanischen Wärmetheorie,
sondern überall, in der Mechanik, der Wellen-
lehre etc. verwendete. Wünschenswert wäre
eine Revision der Figuren, von denen einige
aus den früheren Auflagen übernommene schlecht
oder, wie Fig. 147 und 148, fehlerhaft sind.
' Für Dampfmaschine und Gasmotor fehlen
Figuren ganz. Auch der Text der älteren Ab-
schnitte bedürfte an einigen Stellen der Revision,
so am Anfang der Optik. Es ist nicht richtig,
dass allein durch Foucaults Bestimmung der
Geschwindigkeit des Lichtes in Wasser „die
Richtigkeit der Wellentheorie unmittelbar dar-
gethan" ist, oder dass man jetzt noch nicht im-
stande wäre, das mechanische Äquivalent der
Lichteinheit zu bestimmen; der Verfasser über-
sieht da die Versuche von Tumlirz und
o
Angström. Dann hat der Jupiter 5 Monde,
nicht 4. Diese Mängel kommen allerdings
gegenüber den sonstigen Vorzügen des Buches,
der grossen Reichhaltigkeit des Stoffes und der
exakten und klaren Darstellung nicht in Be-
tracht. Das Buch hat in der neuen Auflage
an Brauchbarkeit noch wesentlich gewonnen
und kann zum Nachschlagen und zum Studium
nicht bloss dem Mediziner und Chemiker, son-
dern auch dem Studierenden der Physik ange-
legentlich empfohlen werden. E. Götting.
(Eingegangen 3. Juni 1904.)
Franz M. Feldhaus, Die Erfindung der elek-
trischen Verstärkungsflasche durch Ewald
Julien von Kleist 8 ". 29 S. ^Heidelberg,
Carl Winters Universitätsbuchhandlung. 1 903 .
0,80 M.
Mit viel Fleiss und Mühe hat offenbar der
Verfasser in Büchern, Zeitschriften und Archiven
aller Art aus der Mitte des 18. Jahrhunderts
studiert, um die Frage zu entscheiden, ob die
Verstärkungsflasche von Kleist oder in Leyden
zuerst entdeckt wurde. Das Ergebnis, das der
Verfasser in dem sehr interessant geschriebenen
kleinen Buche mitteilt, ist, dass Kleist die be-
rühmte Flasche jedenfalls früher gefunden hat,
wenn sie überhaupt in Leyden selbständig ge-
funden wurde. Verfasser schlägt daher vor,
jetzt, da durch die Verbreitung der drahtlosen
Telegraphie die Verstärkungsflasche „aus dem
Dunkel physikalischer Kabinette unter die Werk-
zeuge des Weltverkehrs emporgestiegen" ist,
den Namen Leydener Flasche endgültig durch
Kl ei st sehe Flasche zu ersetzen. M. Reich.
(Eingegangen 31. MSrz I904-)
Publikationen des astrophysikalischen Obser-
vatoriums Königstuhl - Heidelberg. (Astro-
physik. Abtlg. d. Grossherzogl. Sternwarte.)
Herausgegeben von Max Wolf. gr. 4. IV
u. 192 S. mit Fig. u. 4 Tafeln. I. Band. Karls-
ruhe, G. Braunsche Hofbuchdruckerei. 1902.
M. 20, — .
Der vorliegende erste Band der Publikationen
der astrophysikalischen Abteilung der Stern-
warte auf dem Königstuhl bei Heidelberg ent-
hält ausser einer kurzen Einleitung 10 gesonderte
Abhandlungen sehr verschiedenen Umfangs. Die
beiden ersten Schriften von Wolf selbst ver-
fasst enthalten die nötigen Angaben über die
geographische Lage des neuen Observatoriums
und diejenigen der früheren kleinen Privatstern-
warte des Verfassers in der Stadt Heidelberg
selbst. Die Quellen resp. die Methoden, welche
zur Feststellung der Positionen benutzt wurden,
werden genau mitgeteilt. Es liegt demnach das
neue Observatorium (Mitte des Durchgangs-In-
strumentes) in o*" 34"" 54,25' östliche Länge von
Greenwich (vorläufiger Wert) 49*23' 54,9" Nord-
breite und in der Höhe von 562,1 m über NN.
(für den Barometer giebt der Verfasser 563,4 m).
Dagegen gelten für die alte Sternwarte in
Heidelberg die Werte: o''34'" 48,23* östl.
Greenw. (Achsenmittelpunkt des Refraktors)
49*24'34,3" Nordbreite, 125,9 ™ über NN., so
daSs also das neue Observatorium etwas über
436 m höher liegt als das alte. —
In der dritten Schrift beschreibt der Ver-
fasser den neuen „parallaktischen Messapparat",
welcher die Ausmessung der photographischen
Himmelsaufnahmen zu erleichtern bestimmt ist.
Das Instrument ist vor einigen Jahren im Prinzip
von dem holländischen Astronomen Kapteyn
angegeben worden, es beruht darauf, dass man
die Koordinaten der Sterne auf einer photo-
graphischen Platte direkt in a und ö erhalten
kann, wenn man diese Platte dem Objektiv
eines Äquatoreals gegenüberstellt, senkrecht zur
optischen Achse desselben und in einer Ent-
fernung, die der Brennweite des Objektives ent-
spricht, mit dem die photographische Aufnahme
gemacht wurde. Es stellt dann für das Äquatoreal
die Platte gewissermassen ein Stück des Him-
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484
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 15.
mels dar und zwar in richtiger scheinbarer
Grösse, so dass an den Kreisen des Äquatoreals
ohne weiteres a- und cf-Differenzen abgelesen
werden könnten. Der Messapparat der Heidel-
berger Sternwarte ist nun nach diesen Grund-
sätzen ausgeführt und der Bequemlichkeit der
Aufstellung der Platte wegen so, dass gewisser-
massen die Polarachse des „Äquatoreal" senk-
recht gestellt ist, womit erreicht wird, dass
dann die Platte in gleiche Höhe mit dem
Achsenschnitt des Messapparates und mit ihrer
Fläche senkrecht aufgestellt werden kann.
Wegen der detaillirten Beschreibung muss hier
natürlich auf das Original, welches auch die
Abbildungen in sehr anschaulicher Weise giebt,
verwiesen werden. An diesen Aufsatz schliesst
sich wohl nicht räumlich, aber sachlich die
fünfte Abhandlung an, in welcher Dr. Schwass-
mann die genaue Theorie dieses Apparats giebt
und zugleich eine Liste von Messungsresultaten.
Für 301 Nebelflecke aus dem Sternbilde der
Jungfrau hat der Verfasser mittels dieses Appa-
rates die Positionen aus photographischen Auf-
nahmen bestimmt. Es bietet sich dabei zugleich
Gelegenheit die Genauigkeit, welche die Mess-
ungen, namentlich fiir Platten mit grossem Ge-
sichtsfelde gewähren, genauer zu untersuchen.
Diese schöne Abhandlung nimmt von den 192
Seiten des Bandes über die Hälfte in Anspruch.
— In der 4. und 8. Abhandlung giebt Wolf
Verzeichnisse von Nebelflecken, die er auf photo-
graphischem Wege gefunden hat; besonders
interessant ist die Untersuchung der Gegend
des Himmels, in welcher sich der Nordpol der
Milchstrassenebene befindet. Auf einer einzigen
Platte, die nicht ganz 5 Grade im Quadrat um-
fasst, haben sich über 1 500 einzelne Nebel auf-
finden lassen, von denen weit über 1400 neu
sind, denn der Dreyersche Katalog enthält
davon nur etwa 80 einzelne Nebelflecke. Durch
solche photographische Aufnahmen wird mit
der Zeit ein Material gesammelt werden, dessen
kosmische Bedeutung sehr gross ist, sobald es
scharf und nach einheitlichen Grundsätzen sich
wird bearbeiten lassen. Es kann wohl fiiglich
behauptet werden, dass die Ausnutzung der
vorzüglichen optischen Hilfsmittel des König-
stuhl-Observatoriums nach dieser Richtung hin
noch wesentlich verdienstlicher erscheint, als
die Auffindung kleiner Planeten. Allerdings
ist die Ausmessung solcher Platten eine müh-
same Arbeit, besonders wenn dies mit der
nötigen Genauigkeit geschehen soll. — Die Ab-
handlung 4 giebt eine Liste von 154 Nebel-
flecken aus den Sternbildern des Krebses und
Luchses. — Die Schriften unter No. 6 und 7
von Carnera beschäftigen sich mit den photo-
graphischen Aufnahmen des veränderlichen
Sternes S Leonis und mit den Platten, auf denen
der Planet Eros sich befindet. Mit Hilfe letz-
terer sind eine grössere Anzahl (14 Tage) Posi-
tionsbestimmungen dieses interessanten Planeten
gemacht worden. — Die Abhandlung 8 von
Kopff beschäftigt sich mit der Verteilung der
Sterne in der Nähe des Orionnebels und in
No. 10 giebt derselbe Verfasser noch Beob-
achtungen mehrerer veränderlicher Sterne näm-
lich für a-Herkulis, 17-Aquilae, R-Lyrae, iJ-Lyrae,
|9-Pegasi, ß-Cassiopeiae, R-Trianguli, ?/- und 5-
Geminorum, f-Aurigae und der Nova Persei.
L. Ambronn.
(Eingegsagen 21. März 1904.'
J. M, Pernter, Meteorologiscbe Optik. II. Ab-
schnitt, gr. 8*. S. 55—212. Mit vielen Fi
guren im Text. Wien, W. Braumüller. 1902.
M. 4,20.')
Das vorliegende zweite Heft dieses interes-
santen Werkes behandelt in sehr ausführlicher
Weise „die Erscheinungen, welche den gas-
förmigen Bestandteilen der Atmosphäre allein
zu verdanken sind", wie der Verfasser sidi
ausdrückt. Diese Inhaltsangabe ist aber, me
ich annehmen möchte, nicht sehr glücklich ge-
wählt, denn das Heft enthält vielmehr die Be-
schreibung und Erklärung derjenigen Phänomene,
welche durch den verschiedenen Temperatur-
und Luftdruckzustand der gasförmigen Hülle
der Umgebung unserer Erde die normale und
abnormale Richtung der Lichtstrahlen bewirken.
Es ist das gewiss eines der wichtigsten Gebiete
der kosmischen Physik und der Meteorologie.
Der VerC behandelt den Stoff in 5 Kapiteln,
die sich so verteilen, dass das erste den nor-
malen Erscheinungen dieser Art, der astro-
nomischen und terrestrischen Refraktion inE
der Bestimmung der Kimm gewidmet ist. Das
II. und III. Kapitel enthält die Vorgänge, welche
bei der abnormalen Lichtbrechung in der
Atmosphäre entstehen, solange dieselben einen
für einige Zeit konstanten Charakter behalten.
Dahin gehören die aussergewöhnlichen Heb-
ungen und Senkungen der Kimm (des Hori-
zontes) und die Verengung des Gesichtskreises;
andrerseits aber auch die für einige Zeit sta-
bilen Luftspiegelungen nach oben und unten
(Serab, D61ibale in den ungarischen Steppen-
gebieten). Das vierte Kapitel ist den eigent-
lichen „FataMorgana "-Erscheinungen gewidmet,
unter welchen die einem verhältnismässig
schnellen Wechsel unterworfenen Luftgebilde
zusammengefasst werden können. Besonders
interessant sind hier ausser den schliesslich auf-
gestellten Erklärungen der Phänomene die fie-
len authentischen Mitteilungen zuverlässiger
Beobachter aus alter und neuer Zeit Da es
sicherlich sehr schwer ist, solche Gebilde gut
i) t. Abschnitt: Diese Zeitschrift 3, 398, 1902.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No, 15.
485
zu beschreiben , noch schwerer aber, die wich-
tigsten Momente aus den Originalbeschreibungen
herauszugreifen ohne den Gesamteindruck der
Schilderung zu zerstören, so ist es gerade be-
sonders dankenswert, wenn der Verfasser so
viel als möglich die Beobachter selbst reden
und schildern lässt. Ich will hier auch nicht
unterlassen, die Bemerkung wiederzugeben, in
welcher Verfasser sagt, dass man mit einer
recht schlechten Fensterscheibe, die voller
Schlieren und Blasen ist, fast alle Erscheinungen
der abnormalen Lichtfortpflanzung durch die
Atmosphäre recht gut im kleinen imitieren
kann. Das Kapitel behandelt sodann gewisser-
massen einen Spezialfall der schnell veränder-
lichen Brechungsverhältnisse, nämlich das
Funkeln, Szintillieren der Sterne und den da-
mit ab und zu verbundenen scheinbaren Farben-
wechsel derselben.
Es werden die Theorien resp. Versuche von
Montigny, Respighi und anderer, aber vor
allem auch diejenigen von Karl Exner ein-
gehend erläutert und zur Erklärung der Phä-
nomene herangezogen. Man wird aus diesen
kurzen Inhaltsangaben leicht erkennen, dass
auch das zweite Heft der „Meteorologischen
Optik" die Erwartungen, die man bei einem so
vorzüglichen Kenner dieser Disziplin, wie dem
Verfasser, hegen durfte, völlig befriedigt hat.
Ambronn.
(EingegaDgen 21. März 1904.)
A. Stentzel, Entstehung der Materie und der
Nebularsysteme. 20 S. Hamburg 1901.
Wenn auf physikalischem oder chemischem
Gebiete neue Entdeckungen gemacht werden,
die kosmisches Interesse haben, die aber in
ihren Einzelheiten häufig noch vieles scheinbar
Widersprechende aufweisen, so finden sich
meist leicht Personen, die allen naturwissen-
schaftlichen Dingen grosses Interesse ent-
gegenbringen und sich in der Lage glauben, die
verbindenden Brücken schlagen zu können.
Meist sind das im wesentlichen Phantasiegebilde.
Auch Verfasser glaubt den Werdegang des
Universums gefunden zu haben und das den
Titel schmückende Diagramm aufstellen zu sollen,
welches besagt, dass — abgesehen von Einzel-
heiten und einigen nötig werdenden Neuformen,
auf die ich aber nicht weiter eingehen will —
der Verlauf vom 4. Aggregatzustand als den
er den „Äther" ansieht, bis wieder zu diesem
der folgende ist: Äther — Irreguläre Gasnebel
— Reguläre Gasnebel — Nebelsterne — Fix-
sterne — Inkrustierte Weltkörper — Kometen
und Meteoriten — Staub — Äther!
L. Ambronn.
(Eingegangen 21. März 1904.)
Hugo Müller, Das Arbeiten mit Rollfilms.
(Enc. d. Phot. 43) 8«. 64 S. 47 Abb. Halle,
W. Knapp, 1904. 1,50 M.
Seit Lockyer Spektralaufnahmen auf Roll-
films hergestellt hat, haben sich diese in der
Wissenschaft Bürgerrecht erworben. Für viele
Zwecke sind sie gewiss bequemer als Glas-
platten, wenn wir auch bei auszumessenden
Photogrammen ihre Anwendung nicht für tun-
lich halten. Müller behandelt mit der üblichen
photographischen Breite die Geschichte der
Films, die Filmapparate, die Momentverschlüsse,
giebt Belichtungstabellen und kommt endlich
zur eingehenden Besprechung der Handgriffe
beim Entwickeln und Fixieren, Trocknen. Man
sieht, es steht manches im Buch, was mit dem
eigentlichen Thema wenig zu thun hat, die Ab-
bildung und Aufnahme von allerhand Apparaten
haben wir stets beanstandet, weil das die Bücher
zu Katalogen stempelt und Ungerechtigkeiten
im Gefolge haben muss. Das Buch ist aber
eine gute Anleitung. E. Englisch.
(Eingegangen 23. März 1904.)
Marcel Brillouin, Propagation de l'ölectri-
cit6, HLstoire et th^orie. (Ausbreitung der
Elektrizität. Geschichte und Theorie.) gr. 8.
VI. u, 398 S. Paris, A. Hermann, 1904.
Frs. 15.
Im ersten Abschnitt setzt der Verf. ausein-
ander, in welcher Weise sich die Anschauungen
über lineare stationäre Stromkreise historisch
entwickelt haben. Besonders eingehende Be-
sprechung finden die Arbeiten von Ohm und
die wenig bekannten früheren von Cavendish.
Der zweite Abschnitt behandelt in seinem
ersten Teil die Strömung in körperlichen Leitern,
Richtung des Stromes, Definition und Berech-
nung des „Widerstands" in diesem Falle. Im
zweiten Teil schliesst sich daran — nach einem
einleitenden Kapitel über Besselsche Funk-
tionen — eine Untersuchung über die Fort-
pflanzung elektrischer Störungen in Kabeln und
zwar unter solchen Bedingungen, dass dabei
das magnetische Feld des Stromes und seine In-
duktionswirkung eine wesentliche Rolle nicht
spielt.
Der dritte Abschnitt bespricht die Gesetze
der magnetischen Induktion, zuerst die expe-
rimentellen Grundlagen, hauptsächlich die Ver-
suche von Lenz, dann die analytische Formu-
lierung des Grundgesetzes und die Anwendung
derselben auf einfache Fälle. Darauf folgt die
Behandlung der Fortpflanzung elektromagne-
tischer Störungen längs Kabeln auf Grund des
Kirchhoff sehen Ansatzes, dessen Berechtigung
und Folgerungen diskutiert werden.
Der ganze dritte Abschnitt steht noch auf
dem Boden der Theorien vor Maxwell. Was
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486
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 15.
diese Theorien fiir das elektromagnetische Feld
geben, wird am Anfang des vierten Abschnittes
noch einmal zusammengefasst und dem die
Maxwel Ische Theorie gegenübergestellt. Als
Anwendung der Maxwellschen Gleichungen
wird das elektromagnetische Feld des Hertz-
schen Dipols berechnet unter denselben Voraus-
setzungen wie bei Hertz (ungedämpfte Schwing-
ungen); die Gestalt des Feldes wird ausftihr-
licher, als es bei Hertz schon geschehen ist,
besprochen. Im Anschluss an die Untersuchungen
von K. Pearson und A. Lee (Phil. Trans. 193,
159, 1901) wird die Berechnung ausgedehnt
auf den Fall von Schwingungen mit beträcht-
licher Dämpfung.
Darauf folgt eine Untersuchung über die
Schwingungen einer einzigen leitenden Kugel
— Lodgescher Oszillator — und endlich eine
sehr ausfuhrliche Darstellung der Schwingungen
eines Rotationsellipsoids. —
Das ganze Buch ist im wesentlichen die
Wiedergabe von Vorlesungen, die der Verfasser
am College de France in den Jahren 1901 und
1902 gehalten hat. Das Buch macht, wie. der
Verfasser am Anfang ausdrücklich bemerkt,
nicht den Anspruch einer gleichmässigen Be-
handlung des ganzen Gebiets. Das gilt that-
sächlich sowohl bezüglich der Wahl des Stoffe
als der Art der Behandlung. Der Verfasser
geht in beidem durchaus nach seinem Ge-
schmack') vor, ohne Rücksicht darauf, ob die
von ihm gewählten Beispiele physikalisch be-
sonders wichtig oder seine Darstellung gerade
die einfachste ist. Das Buch ist deshalb, ob-
wohl es überall klar geschrieben und sehr über-
sichtlich angeordnet ist, zur Einführung in das
Gebiet wohl wenig geeignet. Auf der anderen
Seite aber bietet es für denjenigen, der über
das Gebiet schon im allgemeinen orientiert ist,
eine sehr gute Ergänzung zu anderen Darstel-
lungen, welche den ganzen Stoff möglichst
gleichmässig auf Grund der Maxwellschen
Theorie behandeln.
Der Verfasser beabsichtigt, als Fortsetzung
dieses Buchs seine späteren Vorlesungen über
Elektromagnetismus mit Einschluss der neuesten
Theorien folgen zu lassen.
i) Die Art, wie Faraday besprochen wird, kann aber
den Leser leicht zu einer unrichtigen Anschauung ftber den-
selben verleiten. Er mrd nur an einer Stelle (S. 159^ aasfähr-
lieh erwähnt und zwar in folgender Weise: „Faraday a di-
couvert en 1831 les lois qualitatives de l|indaction; il a varii
les circonstances de production des courants induits, mais n'a
lait qo'un petit nombre de mesures d'aillcurs assez confnses;
il ne parsiit avoir eu qu'une connaissance grossi^e des lois
d'Ohm car ....
J. Zenneck,
(Eingegangen i. April 19O4.)
Ludw. Zehnder, Das Leben im Weltall
gr. 8. III u. 125 S. mit i Tafel. Tübingen,
J. C. B. Mohr. 1904. M. 2,50.
Vorliegendes Buch ist eigentlich nur eine
kurze Zusammenfassung zweier grösserer Werke
desselben Verfassers, nämlich: „Die Mechanik
des Weltalls" und „Die Entstehung des Lebens"
3 Bde. Trotzdem halte ich es .wegen der ver-
schiedenen Anregungen, die dem Leser in
unserer Arbeit geboten werden, für durchaus
zweckmässig, in Gestalt eines nochmaligen
Referates das Büchlein zu empfehlen.
Verf. knüpft in seinen Ausführungen an die
Atomtheorie an, welche den Atomen Masse
und Volumen zugesteht. Es giebt deren Körper-
atome und viel kleinere, erstere umhüllende,
Ätheratome. Alle Atome befinden sich in steter
Bewegung, am stärksten beim gasförmigen,
weniger stark beim flüssigen und am schwächsten
beim festen Aggregatzustand. Die unregel-
mässige Bewegung der Körperatome bewirkt
Wärme, die regelmässige Schall. Die unregel-
mässige Bewegung der Ätheratome bewirkt
Elektrizität, die regelmässige Licht. Ausser
dieser Bewegung der Körperatome als Ganzes
kennt Verf. noch eine Eigenbewegung der Körper-
atome in ihren kleinsten Teilen, wo wieder
unregelmässige Bewegung Elektrizität, regel-
mässige Licht erzeugt. Letztere Lichtausstrah-
lung ist stets vorhanden, nur meist unserm Auge
nicht wahrnehmbar.
Treffen gleichschwingende Körperatome auf-
einander, so bleiben sie aneinander haften,
ungleichschwingende Atome stossen sich ab.
Die Sucht zweier ähnlicher Schwingungen, sich
auszugleichen (Assimilation), erhöht die Zahl
der Anlagerungen. Anlagerungen chemisch
gleicher Atome bilden homogene Molekeln, wie/Zj
und Ol» Anlagerungen nur gleichschwingender
Atome bilden inhomogene Molekeln wie ßiO.
Mit Hilfe von Resonanz und Assimilation legen
sich Molekeln aneinander zu Krystallen, wenn
chemisch gleiche Molekeln stets gleiche Orien-
tierung haben, zu amorphen chemisch reinen
Substanzen, wenn die gleiche Orientierung fort-
fallt, und zu inhomogenen Substanzen, wenn
nur die Schwingungen gleich sind.
Haben die Molekeln einen rechteckigen oder
runden Querschnitt, so entstehen durch Assimi-
lation Membranen, durch elektrische und magne-
tische Kräfte dazu Körper. Sind jedoch die
Molekeln wie bei der organischen Substanz
komplizierter gebaut, etwa mit trapezförmigem
Querschnitt, so entstehen Röhrchen, Fistellen.
Je nach der Gestalt der Molekeln zeigen die
Fistellen die Gestalt eines Hohlcylinders, Hob!-
kegelstumpfes oder noch komplizierterer Gebilde.
Die Fistellen lagern sich wieder durch
Assimilation zweidimensional und durch Hinzu-
kommen von elektrischen und magnetischen
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Physikalische Zeitschrift. 5» Jahrgang. No. 15.
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Kräften dreidimensional aneinander. Ist die
Fistelle ein Hohlcylinder, so entsteht eine
Membran. Ihre Quellbarkeit erklärt sich durch
den Eintritt von etwas zu grossen Molekeln in
die Hohlräume der schwingenden Fistellen. Die
Summierung der Erscheinung macht die Quel-
lung augenscheinlich. Durch Quellung nach
2 Dimensionen tritt Verkürzung der 3. Dimen-
sion ein, wir haben Kontraktion. Statt Mem-
branen bilden die Hohlkegelstumpf-Fistellen
Blasen, wieder andere Walzen, Fibrillen, Kegel
u. s. w.
Aus den Grunderscheinungen Quellbarkeit
und Kontraktion leitet der Verf. alle höheren
Lebenserscheinungen als Bewegung, Ernährung,
Fortpflanzung, Reagieren auf Reize ab. Zwei
Prinzipe beherrschen die Entwicklung; einmal:
Die Partien, welche mehr arbeiten, werden
mehr ernährt (Arbeitsprinzip), und zweitens:
Nur die Partien, welche zweckmässig arbeiten,
werden erhalten (Selektionsprinzip). Die ein-
zelnen Schritte der Entwicklung sind Verdau-
ung, Wachstum, Exkretion, Ausbildung von
Schutzorganen, Bewegung, Entstehung von
Muskulatur, Innervierung. Damit setzt die
seelische Thätigkeit ftihlbar ein. Hier folgen
die Schritte so aufeinander: „Reizempfang, Reiz-
leitung, Handlung, Erfahrung und damit Bewusst-
sein." Verf. spricht sodann von Völkern und
Staaten und hebt den Vorteil der Centralisation
hervor, als einer Einrichtung, welche sehr
schnell die Erfahrung einzelner zum Allgemein-
gut mache.
In dem letzten Abschnitt stellt dann der
VerfderKant-LaplaceschenNebularhypothese
eine neuere Anschauung über die Entstehung
der Welten gegenüber. Im unendlichen Räume
sind eine sehr grosse, aber endliche Zahl von
Meteoriten im sehr grossen aber endlichen
Ätherball zerstreut. Die Gravitation lässt
2 Meteoriten in meist exzentrischem Stoss zu-
sammenstossen. Es entsteht Wärme und Rota-
tion. Meteorit ballt sich an Meteorit, es bilden
sich Sonnen. Zwei Sonnen stürzen zusammen.
Infolge der erzeugten unglaublich hohen Wärme
vergast alles und dehnt sich mächtig aus. Die
Planeten entstehen dann aus den etwas dichteren
Stellen dieser Gaskugel, die durch weitere Ab-
kühlung zu einer Art Meteoritenscheibe wird.
Die Planeten zeigen alle die Rotation um die
Centralsonne. Ihre eigene Rotation und Wärme
erhalten sie durch Wiederholung des Schauspiels
des exzentrischen Zusammenstosses. Es bilden
sich Monde. Dann wirkt wieder die Abkühlung,
das organische Leben erscheint. Dabei nähert
sich der Planet der Sonne immer mehr; er
stürzt schliesslich in die Sonne. Diese vermehrt
dadurch wieder ihre Wärme. Schliesslich sind
aber doch alle Planeten aufgesogen. Die Sonne
strebt einer zweiten Sonne zu, und das Spiel
wiederholt sich. Ein ewiger Kreislauf.
Soweit der Verfasser. Das anregend ge-
schriebene Büchlein ist sehr zum Lesen zu
empfehlen; es bietet eine Fülle von Stoff zum
Weiterdenken. Doch ob die Zehndersche
Hypothese mehr leisten wird als andere Kon-
struktionen über den Weltenbau und die Ent-
stehung des Lebens, ist sehr zweifelhaft, be-
sonders da alle Erwägungen rein auf Hypothesen
gegründet sind, und, was an positiven Resultaten
über das Wesen der organischen Substanz
neuerdings durch die biologische Zellmechanik
gewonnen ist, gar nicht berücksichtigt wird.
Interessant ist jedoch das Buch deshalb
besonders, weil gegenüber den mancherlei mit
metaphysischen Begriffen liebäugelnden Strömun-
gen unter den modernen Naturforschern hier
wieder einmal ein konsequenter Versuch vor-
liegt, das Leben rein aus mechanischen Er-
wägungen heraus zu erklären. H. Duncker.
(EiagegaDgen 2. Judi 1904.)
M. v. Rohr, Die Bilderzeugung in optischen
Instrumenten vom Standpunkt der geome-
trischen Optik. I, Bd. der „Theorie der op-
tischen Instrumente", gr. 8. XXII u. 587 S.
mit 133 Fig. im Text. Berlin, Jul. Springer.
1904. M. 18, — .
Als die „Theorie der optischen Instrumente
nach Abbe" von Czapski neu erscheinen sollte,
entstand die Konzeption dieses Bandes, indem
alles zum Begriff „geometrische Optik" Gehörige
gesammelt, überarbeitet und ergänzt wurde,
woran sich ausser dem Herausgeber fast sämt-
liche Mitarbeiter der Firma Zeiss beteiligten.
Schon aus diesem Grund kann das Werk in
seiner Art schwerlich noch überboten werden.
Weitere Bände sollten die Mikroskoptheorie
Abbes auf beugungstheoretischer Grundlage
— welche bekanntlich noch nicht veröffentlicht
ist — bringen bezw. auf die einzelnen Instru-
mente eingehen. Der Band bietet die um-
fassendste moderne Darstellung der geome-
trischen Optik. Der Eindruck von der Gesamt-
leistung, besonders der Neuzeit, ist überwäl-
tigend und der auf die Darstellung verwendete
Fleiss staunenswert. Der Referent möchte
hier bemerken, dass es auch eine trigo-
nometrische Optik gibt — welche von der An-
schauung ausgeht, dass die geometrischen Unter-
suchungen vielfach nur Annäherungen zu geben
vermögen und die Konstruktion der optischen
Instrumente sich wesentlich mit auf im Lauf
der Zeit empirisch gefundene Gesichtspunkte
stützen muss — und eine beugungstheoretische,
für welche beide, Geometrie und Trigonometrie
nur Mittel zum Zweck sind. Man darf sich
demnach die Konstruktion der optischen In-
strumente nicht etwa so vorstellen, als ob die
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488
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No, 15.
bewundernswerten Untersuchungen über die
Komafehler 3. und 4. Ordnung bezw. die über-
aus komplizierten Endfomieln auch wirklich
rechnerisch ausgewertet werden müssten. Viel-
mehr werden diese „ . . . Lehren . . . zum
näheren Verständnis der Wirkung (Analyse)
und nur eventuell zur Konstruktion (Synthese)
der optischen Instrumente" fuhren. Nun hat
jeder Standpunkt seinen eigentümlichen Wert,
weil man von ihm aus ein mehr oder minder
weitreichendes Gebiet beherrschen kann, und
kann man in geometrischer Beziehung dem vor-
liegenden Werke getrost die Palme zuerkennen.
Von dem reich gegliederten Inhalt des Werkes
im Rahmen eines Referates auch nur einen an-
nähernden Begriff geben zu wollen, wäre un-
thunlich; ich werde mich beschränken, die ein-
zelnen Kapitelüberschriften zu erwähnen, wobei
mir gestattet sei, meiner Überzeugung nach
einige Bemerkungen anzuknüpfen. Wenn das
erste Kapitel von der „Berechtigung einer geo-
metrischen Optik" überhaupt handelt, so suche
ich diese freiUch nicht in dem Umstand, dass:
„ . . . in den meist ziemlich subtilen Fällen
. . . der Interferenz und Beugung ... an den
Grenzen von Büscheln . . . die Menge des ab-
weichenden Lichtes verschwindend" sei, denn
die Erzeugung eines Bildpunkts ist eben ein
solch subtiler Fall und dessen physische Hellig-
keit von grösster Wichtigkeit, vielmehr in dem,
dass die geometrische Optik eben ein wichtiges
Hilfsmittel ist, sei es für die trigonometrische
Ausfuhrung oder ftir die beugungstheoretische
Untersuchung. Das 2. Kapitel bringt die Durch-
rechnungsformeln nachSeidel, Abbe, Kerber,
Bruns, Wanach. Diese trigonometrische Be-
handlung geometrischer Verhältnisse darf man
jedoch nicht etwa für die oben gekennzeichnete
trigonometrische Optik halten. Diese — von
alters her hauptsächlich vom Institut Steinheil
gepflegt; vgl. Steinheil und Voit „Handbuch
der angewandten Optik" — beruht vielmehr in
dem aus bereits ausgeführten jahrzehntelangen
mühsamen Berechnungen . gewonnenen Schatz
von Erfahrungen. Das 3. Kapitel bespricht die
geometrische Theorie der optischen Abbildung
nach E. Abbe, d. h. Grundgesetze und Grund-
begriffe (Kardinalpunkte, Brennweite, Konver-
genz U.S.W.), das 4. Kapitel behandelt die Reali-
sierung der optischen Abbildung, welche jedoch
nicht etwa von der Einrichtung optischer In-
strumente, vielmehr von Theoremen über Brech-
ung und Spiegelung an krummen Flächen redet.
Das 5. Kapitel betriflft die Theorie der sphäri-
schen Aberrationen, wobei hier auch Bild Wölbung,
Astigmatismus und Verzeichnung inbegriffen
sind. Auch hier zeigt sich der Unterschied,
dass nach der geometrischen Optik „die vom
I. Glied der sphärischen Aberration abhängige
Verundeutlichung . . . proportional der 3. Po-
tenz der relativen Öffnung des Systems" ist,
nach der Beugungstheorie der 4. Potenz der
Öffnung direkt, der 3. Potenz der Bildweite
verkehrt proportional ist. Auch hier wird „die
Erfüllung der für kleine Öffnungswinkel spe-
zialisierten Sinusbedingung gleichbedeutend . . .
mit der gleichzeitfgen Annullierung aller drei für
kleine Hauptstrahlneigungen spezialisierten
Komaausdrücke" gefunden, während meiner
Ansicht nach die Sinusbedingung ausdrückt,
dass die Komabedingung für beliebige Blenden-
orte erfüllt sei. Das 6. Kapitel behandelt die
Theorie der chromatischen Aberrationen, wobei
ich S. 364 eine etwas weniger knappe Dar-
stellung begrüsst hätte. Das 7. Kapitel er-
örtert die Berechnung optischer Systeme auf
Grund der Theorie der Aberrationen. Das
8. Kapitel schildert uns die Prismen und die
Prismensysteme; das 9, Kapitel behandelt die
Strahlenbegrenzung in optischen Systemen. Das
10. Kapitel endlich schliesst mit der „Strahlen-
vermittelung durch optische Systeme, d. h. die
Lehre von der Helligkeit der optischen Bilder."
(EingegangeD 7. April 1904.!
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der
Redaktion von eintretenden Änderungen mSglicbst bald
Mitteilung zu machen.)
Es habilitierte sich: Oberlehrer Dr. Petzold für oitor-
wissenschaftliche ErkeantnUtheorie an der technischen Hoch-
schule zu Berlio.
Es wurden berufen: Oberingenieur Dr. W. Reichel auf
den neuen Lehrstuhl ftir Elektrotechnik an der technischen
Hochschule in Berlin. Prof. Dr. Jos. Wellstein »Is Extra-
ordinarius Rlr Mathematik nach Strassburg. Prof. Dr. L
Zehnder zum Leiter der neu errichteten physikalischen
Obungsanstalt beim Reichspostamt in Berlin.
Es wurden ernannt: Privatdozent Prof. Dr. O. Stobbc-
Leipzig zum. etatsmSssigen a. o. Professor daselbst. Pri»at-
dozent Dr. Klages, Abteilungsvorsteher am chemischen In-
stitut zu Heidelberg zum a. o. Professor. Prof. Dr. Bitter-
mann-Berlin zum Leiter der Sternwarte in Königsberg. Der
wissenschaftliche Mitarbeiter der Zeissschen optischen Werk-
stätte Prof. Dr. C. Pulfrich, zum Mitgliede der Pariser
astronomischen Gesellschaft. Dr. Karl Scheel, technischer
Hilfsarbeiter an der physikalisch-technischen Reichsaostalt, zum
Mitgliede derselben und zum Professor.
Es treten in den Ruhestand: Geh. Rat Dr. F. Kohl-
rausch, Präsident der physikalisch-technischen ReichsanstalL
Geh. Rat Prof. Dr. O. E. Meyer, Direktor des physikalischen
Institutes in Breslau. Prof. Dr. Karl Pape- Königsberg.
■ Es starben: Prof. der Mathematik Dr. W. Weiss an der
deutschen technischen Hochschule in Prag. Prof. der Gieniie
Alexander Williamson, früher am Univeisity College xn
London.
Gesuche.
Für das physikalische Institut der Techoischen Hoch-
schule in Darmstadt wird zu Anfang Oktober ein
Assistent
gesucht. Bewerbungen sind zu richten an Prof. Dr. K. Scfce-
risg, Darmstailt, Hochschulstrasse 2.
Für die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Hose in Oöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig.
Druck von August Pries in Lupzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. i6.
OriflialalttelhngeB:
W. Hall wachs, Lichtelektrische Er-
mndoDg und Photometrie. S. 489
H. Ebert, Über das normale elek-
trische Feld der Erde. Ervideruog
anf Herrn G. C. Simpsons Bemer-
kungen zu meiner Theorie des Erd-
feldes. S. 499.
F. Paschen, Ober eine von den
Kathodenstnhlen des Radiums in
Metallen erzeugte Sekundärstrahlung.
S. soa.
H. A. Bumstead, Atmosphirische
Ra^oaktivitit S. $04.
C. Böhm-Wendt, Ober die Ionisa-
tion verschiedener Gase und Dämpfe
durch Poloniumstrahlen. S. 509.
E. F. Bnrton, Ober ein aus Rohpetro-
lenm gewonnenes radioaktives Gas,
S. $11.
J. J. Taudin Chabot, Eine neue
Radiation oder eine neue Emana-
tion II. S. 517.
15. August 1904.
I 13t No. 17 «B 17. Agguft 1904.
5. Jahrgang.
IITHAXiT:
H. Nagaoka, Ober ein die Linien-
und Bandenspektren, sowie die Er-
scheinungen der Radioaktivität rer-
anschaulichendes dynamisches Sy-
stem. S. 517.
K. V. Wesendonk, Ober die thermo-
dynamische Herleitung der physi-
Icalisch-chemischen Gleichgewichtt-
Bedingungen. S. 521.
E. Ladenburg, Ober die spektrale
EnergieverteiluDg der „Quecksilber-
Lampe aus Quairzglas". S. 525.
A. Schmidt, Beschriukung und Er-
weiterung meines Helligkeitsgesetzes.
S. 528.
M. Dieckmann, Ober den Schlö-
milch-Wellendetektor. S. 529,
Bespreobongen:
J. Banschinger, Tafeln zur theore-
tischen Astronomie. S. 532.
E. Abbe, Gesammelte Abhandlungen.
L S. 532.
S. J. Barnett, Elemente der elektro-
magnetischen Theorie. S. 533.
H. Chip art, Die gyrostatische Theorie
des Lichtes. S. 533.
L. A. Bauer, Die totale magnetische
Eneigie der Erde. S. 534.
H. Schütz, Die Fortschritte der tech-
nischen Physik in Deutschland seit
dem Regierungsantritt lÜser Wil-
helas II. S. 534.
O. Marr, Die neueren Kraftmaschinen,
ihre Kosten und ihre Verwendung.
S. 534.
B. Neumann, Die Metalle. S. 535.
B. Neumann, Tafeln zur Metallsta-
tUtik. S. 535.
F. Stolze, Optik für Photographen.
S. 535-
O. D. Chwolson, Lehrbuch der
Physik II. S. 535.
A. Gray, Lehrbuch der Physik. I.
s. 536.
Berlehtlouii0. S. 536.
' Peraonalleii. S. 536.
i amuehe. s. 536.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Uchtdektrische Ermüdung und Photometrie.
Von W. Hallwachs. 1)
Für die seit Entdeckung der lichtelektrischen
Erscheinungen bekannten, aber bisher noch
nicht aufgeklärten lichtelektrischen Ermüdungs-
erscheinungen lieferten Untersuchungen, über
welche im Folgenden referiert wird, eine
Stufe der Erklärung. Die Erzielung der Re-
sultate bedingte vorerst eine Verbesserung
der Photometrie der lichtelektrisch wirksamen
Strahlung, worüber hier ebenfalls referiert ist.
Anregung zur vorliegenden Darstellung gaben
mehrere jüngst in dieser Zeitschrift veröflfent-
lichte Arbeiten*), sowie der Umstand, dass auch
für die folgende Stufe der Erklärung, ebenso
wie für die erste, sehr langfristige, die Ver-
öffentlichung des bisher Festgestellten vermut-
lich zu weit hinausschiebende Versuchsreihen
erforderlich sind.
§ I. Gefässeinfluss.
In einer lichtelektrischen Zelle*) gelangten
hochpoUerte C*«-Platten unmittelbar nach Be-
1) Für die erfolgreiche Hilfe, welche mir die Herren
Dr. W. Ziegler, jetzt m Santiago (Chile) und Dr. R. Linde-
msnn bei dieser Arbeit geleistet haben, möchte ich ihnen
auch an dieter Stelle meinen besten Dank aussprechen.
2) Blaas tt. Czermak, diese Zeitschr. 6, 363, 1904;
I'nager, diese Zeitschr. 6, 414, 1904 u. A.
3) W. Hallwachs, Ann. d. Phys. 18, 40, 1904.
endigung der Politur zur Untersuchung ihrer
lichtelelrtrischen Empfindlichkeit. Nach dem
Herausnehmen aus der Zelle lagerten sie dann
an verschiedenen Stellen, um von Zeit zu Zeit
wieder in der Zelle beobachtet zu werden. Da-
bei fand sich, dass im Freien Is^emde Platten
nach etwa 1,5 Stunden auf die Hälfte ihrer
Empfindlichkeit gegangen waren, während sie
im Zimmer dazu die doppelte Zeit, etwa 3*
oder mehr brauchten. Kamen die Platten in
der Zwischenperiode in einen grossen Glas-
kasten von 0,5 m' Inhalt, so gingen sie erst in
etwa 22^ auf die Hälfte und schliesslich hatten
sie in einer Stöpselflasche von i Liter Inhalt
dazu nicht weniger als je nach den Umständen
8 — 20 Tage nötig.
Diese Wirkung des Einschliessens in einen
kleineren Raum während der Ermüdungsperiode
möge Gefässeinfluss heissen, seine Konstatierung
liefert einen Zugang zum Studium der Ursache der
lichtelektrischen Ermüduftg und zur Verbesserung
der Photometrie lichtelektrisch wirksamer
Strahlung.
§ 2. Photometrie der lichtelektrischen
Strahlung.
Mit den Versuchen über die Ermüdung
gingen solche zur Photometrieverbesserung Hand
in Hand. Es war die Reproduzierbarkeit der
lichtelektrisch wirksamen Strahlungsintensität für
grosse Zeitdistanz zu ermöglichen, und der Ein-
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490
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
fluss der auch bei kurzen Beobachtungsinter-
vallen noch verbleibenden Intensitätsschwan-
kungen durch Beschaffung einer sich nur sehr
langsam ändernden Vergleichszelle möglichst
bequem eliminierbar zu machen.
Letzteres, gelang mit Hilfe des erwähnten
Gefiisseinflusses und der Anwendung von CiiO-
Platten als elektrischem Empfänger. Auf die
im Vergleich mit den Metallen geringe Er-
müdung des CuO habe ich schon früher hin-
gewiesen. ') Während eine C«-Platte im Zimmer
bereits nach im Mittel 3* ihre Empfindlichkeit
halbiert, braucht eine C«ö-Platte dazu am
gleichen Orte etwa 13 Tage, d. h. ungefähr
100 mal so lang. Der Einschluss der CuO-
Platte in ein Gef äss dehnt nun diese Zeit noch
sehr stark aus, z. B. bei einer in ein Glasgefäss
mit aufgekittetem Quarzdeckel eingeschlossenen,
lichtelektrischen C«ö-Zelle, welche ein Jahr lang
bei allen Versuchen als Vergleichszelle diente,
auf nicht weniger als 330 Tage. Eine zweite
ähnliche Zelle verhielt sich ebenso.
Der Besitz einer so langsam veränderlichen
Eichzelle gestattet nun wiederum, die lichtelek-
trische Strahlung des Bogens genauer quantitativ
zu studieren, die Ursachen ihrer bisher immer
wieder hervorgehobenen grossen Schwankungen
kennen zu lernen, sie teilweise zu beseitigen
und so allmählich zur Reproduzierbarkeit der
Intensität zu gelangen und die Schärfe der
letzteren zu bestimmen. Ein Teil der Resultate
dieser Untersuchung ist bereits an anderer Stelle
veröffentlicht.^)
Hinsichtlich der Lampe kam ich immer
wieder auf die alte Hefner-Altenecksche
Kontaktlampe (Hauptstromlampe) zurück, da die-
selbe die Lage ihres Regulierintervalls besonders
sicher sowie gleichzeitig für den Strom und
die Spannung, für welche sie einsteht,
festhält, auch schnell und bestimmt auf ge-
gebenen Strom und Spannung einzustellen ist.
Zur Verkleinerung des Regulierintervalls stand
die Lampe in einem Trog mit Vaselinöl. Die
Einstellung der Stromstärke geschah durch
einen variierbaren Nebenschluss zur Hauptstrom-
spule, diejenige der Spannung durch Varüerung
des Vorschaltwlderstandes. Den Strom lieferte
eine von jeder andern Stromentnahme ab-
geschaltete Akkumulatorenbatterie. Richtige
Bogenzentrierung lies sich an zwei, nach vorn
und nach neben, entworfenen Linsenbildern er-
kennen. Der magnetische Einfluss der Strom-
luhrungen in der Lampe, namentlich der Spulen,
verdirbt bei allen benutzten Lampen die Zen-
trierung; zur Kompensation dienten anfänglich
vorgelegte Magnete, später erhielten die Kohlen-
träger eine seitliche, etwa 15 Cm. ausladende
1) W. Ilallwachs, Ann. d. Phys. 18, 40. 1904.
2) 1. c, S. 38—64. >
Abkröpfung. Dann war der Bpgen genügend
weit von den Stromfiihrungen, der magnetische
Einfluss blieb, wenigstens für nicht allzu starke
Ströme, ohne Wirkung. Beide Kohlenträger
bekamen vollständige Zentriervorrichtungen';,
welche jede der beiden Kohlen parallel zum
Transportweg und ausserdem ihre Achsen in
dieselbe Grade zu bringen gestatteten. Diese
Operationen blieben auch während des Brennens
ausführbar. Zur Messung der Spannung dienen
von kräftigen, etwas fern von den Kohlen ge-
lagerten Federn angetriebene, an den Kontakt-
stellen mit den Kohlen mit /5f-Blech umwickelte
Stahlzangenklemmen, deren Anbrennen dicht
dabei auf die Kohle geschobene Asbestpappe
verhindert Die Spannung an den Enden der
Kohlen ergiebt sich durch Abziehen des in den
Kohlen nach Vorversuchen pro Amp. und cm
eintretenden Spannungsverlustes und der an
Teilungen der Führungsstangen abzulesenden
jeweiligen Kohlenlängen mit Hilfe einer Tabelle.
Nach dem Entzünden der Lampe bleibt die
EJnbrennungsperiode auf endgültige Form der
Kohlenspitzen abzuwarten.^) Für Homogen-
kohlen ist dieselbe kurz, für Dochtkohlen lang.
Im Laufe der Untersuchung zeigte sich, dass
auch die Strahlung mit Homogenkohlen erheb-
lich konstanter ist wie mit Dochtkohlen. Die
wegen der Bogenlampenprodukte vielfach nötige
Ablüftung^) geschieht am besten nicht durch
Ventilation des Lampenkastens selbst, sondern
durch äussere Ventilation, da sonst die Luftströ-
mungen den Bogen stören.
Unter diesen Vorsichtsmassregeln lieferten
z. B. 4 verschiedene Kohlenpaare (16'"* Docht,
1 1 """ homogen) bei 7 Versuchen mit 54,3 Volt
Elektrodenspitzenspannung und 12,8 Amp. an
4 verschiedenen Tagen fiir die Ladungszeiten
der erwähnten Eichzelle auf eine bestimmte
Potentialdifferenz folgende Zeiten:
sec
41.7; 39.3; 39.8; 40.0; 42,0; 39,9; 39,9-
Fünf andere Kohlenpaare ergaben bei etwa der-
selben Lichtstärke aber andrer Potentiäldiflerenz:
sec
84,3; 85,4; 83,2; 83,0; 84,9.
Der mittlere Fehler einer Messung ist 2,6
bezw. 1,25%, was der Variation der Flammen-
höhe einer Amylacetatlampe um i bezw. 0,5
mm entspricht. Da man in' Anbetracht der
seither beobachteten grossen Schwankungen der
Bogenlampe, welche vielfach in der Literatur
hervorgehoben worden sind*), so grosse Über-
einstimmung zunächst nicht in Aussicht ge-
1) Dieselben fertigt Oskar Leuner, Dresden (Strehlen
Lannerstr. 3.
2) Mrs. Ayrton, Electric arc Cap. III, 97— »I9-
3) W. Hallwachs, Wied. Ann. 40, 332, 189a
4) Aus neuster Zeit s. z. B. Wulf, Ann. d. Phys. 9,
947, 1902; PflUger, diese Zeitschr. 6, 414, 1904-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
491
riommeh hatte, war die Genauigkeit der Poten-
tialmessung bei diesen Versuchsreihen noch
nicht so gross, dass man genauer als auf
0,5^ isec hätte beobachten können. Sie gaben
Anlass zu Verbesserungen in dieser Hinsicht,
welche sich, Seit einiger Zeit eingerichtet,
wirkungsvoll erwiesen, so dass sich die Schärfe
der Reprodiizierbarkeit, welche • in Anbetracht
des bisher auf diesem Gebiet erzielten als sehr
gfut tvL bezeichnen ist, noch vergrössem wird.
^uchsind obige Versuche noch mit positiver
Dochtkoble gemacht, eine Homogenkohle auch
als positive Elektrode ist entschieden viel kon-
stanter. Die lichtelektrische Strahlungsintensität
vermindert die .Homogenkohle nicht, bei 54,3
Volt und 1 2,8 Amp. fand sich das zu weiteren
Versuchen anregende Resultat, dass die Intensität
mit Docht- und Homogenkohle fast gleich ist,
mit letzterer sogar noch etwa t,\ grösser. Es
zeigt dies jedenfalls, dass die Strahlung wahr-
scheinlich nicht wesentlich von Teilchen aus-
geht, welche dem Docht entstammen. Viel-
leicht lässt die experimentelle Verfolgung dieser
Verhältnisse Schlüsse über die Strahlungserreger
zu. Versuche über die Strahlung des Bogens
mit Homogenkohlen sind von andrer Seite in
Angriff genommen.
Dass auch die aufeinanderfolgenden Ver-
suche einer Reihe sehr konstant ausfallen, er-
geben folgende mit je 1,5 Minuten Pause auf-
genommene Beobachtungen der Eichzellzeiten
(Homogenkohlen) :
88,4; 88,1; 87,7; 88,3; 87,3; 88,2; 88,1; 87,8;
87,0; 87,0; 87,8; 86,8; Bogen viermal wechsel-
weise ganz gross und ganz klein geschraubt,
3 Minuten gewartet: 86,5.
Die maximale Abweichung vom Mittel der
12 Werte beträgt o,9*/o. Das Beispiel ist typisch
für das Verhalten. Eine Amylacetatlampe ändert
ihre Lichtstärke um 0,9* 0 durch '/s mm Flammen-
längenänderung. Weitere Beobachtungsbeispiele
s. w. u.
Unter Anwendung des grössten Teils der
oben erwähnten Verbesserungen an der Lampe
habe ich meine früheren Versuche') über die
Abhängigkeit der lichtelektrischen Strahlung des
Lichtbogens von Strom und Spännung, bei
welchen der Spannungsverlust in den Kohlen
ungenügend ermittelt war, von neuem durch-
geführt und auf ein grösseres Intervall aus-
gedehnt. Eine Übersicht über die .Resultate
dieser etwas zeitraubenden Versuche giebt die
folgende Tabelle:
Tabelle i.
Bogenlänge B und lichtelektrische
Strahlungsstärke J für 12,77; 1 9,77 und 26,72
Amp. B=o für 33,9; 35,9 und 36,6 Volt. 7=^o
I) 1. c, § 3.
für 31,6; 34,4 und 35,0 Volt. 16 mm Docht-'*,
1 1 mm Homogehkohle.
7 für 55 Volt und 12,77 Amp. = 2 gesetzt.
I
Spannung |
zwischen
den Kohlen-
enden
34
36
38
40
42,5
45
47.5
50
5«.5
55
57,5
BogeolSDgen in mm
«6,72
A
12-77
0,1
0,8
1,6
«9-77
0,3
1,0
Strahlungsintengitilten
' r
I 19.77 : «6-72
A
12,77
2-2
2,1 1
3.2
3.3' 1
4,0
4.6 !
5.2
5.9 1
I 7.«
I 9.0 I
I ",o I
1 13.2 I
7.4
9-4
11,6
13.7
II
60 11 15.5
62,5 |l 17,7
65 ! 20,0
67,5 ' 22,4
70
24,6
15,8
17.8
19.9
22,0
24,1
1,0
2,4
4,1
5-9
7-7
9,4
11,2
13,0
14,8
16,7
18,7
20,6
22,6
24.5
0,19
0,36
0,54
0.35
0,78
0,38
1,13
0,70
1,21
0,92
1,76
i.'S
2,30
1.36
2,85
1,86
2,80
3.74
4,68
1-57
3-37
S,6i
1,80
3-«6
6-55
2,00
4,31
7,5
1 a,i6
4-77
8-4
1 2,27
5.«9
9-4
1 2-35
5-63
10,3
1 2.42
6,07
11,2
2,50
6,50
12,2
2-58
6-93
13.5
Bei dem grössten der drei Ströme haben
wir Proportionalität von Bogenlänge und Inten-
sität mit dem Überschuss über die Nullspannung,
bei den schwächeren Strömen kann man ein-
fache Formeln, wie sie fiir kleine Intervalle
früher von andern') für die Bogenlänge und
von mir für die Intensität versucht worden sind,
auf das hier vorliegende grosse Beobachtungs-
intervall nicht mehr anwenden.^) Die Tabelle
giebt Anleitung zur Einstellung gewünschter
Lichtstärken und zur Interpolation auf die je-
weilig normalen Werte von Strom und Spannung,
wenn dieselben nicht gfanz beim Einbrennen
getroffen werden.
Die Eichzellen wurden nun etwa monatlich
einmal mit der als normal gewählten Licht-
stärke untersucht und so die sehr langsame Ab-
nahme ihrer Empfindlichkeit verfolgt. Die ver-
schiedenen Untersuchungsobjekte kamen dann
mit der Eichzelle bei gemeinsamer Exposition
zur Vergleichung, so dass sich die Lichtvaria-
tionen herausheben. Dass letzteres der Fall ist,
das Verhältnis der Entladungszeiten unabhängig
von der Lichtstärke bleibt, beweist folgende
Zusammenstellung, welche zugleich wieder ein
Bieispiel für die Schärfe ■ der Beobachtungen
liefert. Die unter gemeinsamer Exposition bei
einer bestimmten, dann bei der etwa vierfachen
und schliesslich wieder bei nahe der ursprüng-
lichen Intensität für bestimmte Potentialänderung
1) s. Mrs. Ayrton, Electric arc. Cap. VI.
2) Überdies sind meisQ frtlliereD HerleituDgen durch die
ongenägende Kenntnis des Spannnngsverlustes beeinträchtigt.
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492
Physikalisdie Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
(zirka 20 Volt) erhaltenen Zeiten £ und e zweier
Zellen waren (Homogenkohlen):
Tabelle 2.
128,9
128,2
127,0
127,6
128,0
125,0
i26,s
128,0
I
141,0
«4«,4
139.3
I4'i5
140,3
«37.0
138,6
139.8
log
0,0390
0,0425
0,0402
0,0448
0,0398
0,0398
0,0396
0,0383
Max. Differenz zweier Werte 1,5 Proz.
Mittel * = 1,098
Bei ungefähr vierfacher Intensität:
s
e
H\
30,7
34.4
0,0495
3«,o
34.5
0,0464
Uli
34,7
0,0420
35.»
0,0429
32.a
35.6
0,0432
31.8
35.4
0,0463
31,0
34.8
0,0499
32.4
36.3
0,0496
ax. Differenz zweier \\
^erte 1,8 Pi
Ml
ttel 1 = 1,
"3
Intensität nahe wie zu Anfang:
t<>g\
121,0
121,0
121,4
121,2
I22,0
I«I,3
122,5
122,9
«33,0
«334
'33,o
132,6
135,0
132,9
135.5
»35.0
0,0411
0,0424
0,0397
0,0390
0,0439
0,0398
0,0437
0,0407
Max. Differenz zweier Werte 1,1 Proz.
Mittel -= == 1,100
Da bei der vier&chen Lichtstärke ^ nur um
etwa 1,4 Proz. anderen Wert hat, ist man in
weiten Grenzen von der Lichtstärke unabhängig.
Die Grundlage der Eichzellenmethode ist hier-
durch gesichert.
§ 3. Lichtelektrische Ermüdung.
Die Ermüdung von Metallplatten bei der
lichtelektrischen Entladung hat sich schon bei
I der Entdeckung der letzteren aufgedrängt'),
I dass dieselbe nicht durch einfache Oxydation
I oder Wasserdampf verursacht wird, Hess sich
{ bald darauf zeigen.^) In der um&ngreichen
Uteratur über die lichtelektrischen Erscheinun-
gen ^) treffen wir dann immer wieder auf die
Feststellung dieser Ermüdung, welche, was auch
i Herr v. Schweidler^) konstatiert, merkwür-
digerweise doch gewöhnlich auf Oxydation ge-
schoben wird. Spätere zum Teil sehr ausge-
dehnte Arbeiten, zum Teil nur kürzere Versuchs-
reihen über die Ursache der lichtelektrischen
Ermüdung*) schreiben dieselbe der Wirkung
des Lichts zu, zum Teil in dem Sinn, dass die
Oberflächen durch dasselbe korrodiert werden.
Herr Lenard^) giebt in vorsichtiger Fassung
an, dass ausgestrahlte „Quanten" zur Bildung
einer Doppelschicbt Veranlassung geben würden,
deren Ausbildung die Ermüdungserscheinungen
bedingen könnte.
Für die weitere Untersuchung der Er-
müdungserscheinung schien mir zunächst das
früher von mir gelegentlich beobachtete Faktum,
dass CuO vaa. Verhältnis zu Cu minimal er-
müdet'), eine gute Stütze zu bieten. Für diesen
Körper musste aber mit starkem ultraviolettem
Licht gearbeitet werden und es waren lang-
fristige Versuche in Aussicht zu nehmen, so
dass die. im § 2 gegebene bequeme und re-
produzierbare Photometrie zunächst zu schaffen
war. Eine weitere Stütze bot der § l mitge-
teilte Gefässeinfluss.
Das Verhalten von Cu und CuO zusanunen
mit dem von Cu'^0 und Pt schliesst erstens
aus, dass die Ermüdung wenigstens ihrem
Hauptbetrag nach von sich auflagerndem Staub
und zweitens, dass sie von der Verwandlung
in ein minder lichtelektrisch empfindliches
Oxyd herrührt
Der Gefässeinfluss weist in erster Linie
darauf hin, dass eine nur in sehr geringer Menge
in der Luft vorkommende chemische Substanz
die Ursache der lichtelektrischen Ermüdung sei.
Diese Substanz könnte indes vielleicht auch
nur durch besondere Eigenschaften, z. B. Ioni-
sierung, wirken. Ferner könnte die Ursache
darin bestehen, dass andere Agentien (Licht,
Bewegung, eine andere Strahlung) nicht in die
Gefässe hinein können. WeiterÜn könnte der
1) 8. z. B. W. Hallwachs, Wied. Ann. 88, 301, lUS.
2) W. Hallwaclis, Gott. Nachr. 1889, No. 12; Wiei
Ann. 87, 666, 1889.
3) Eine sehr dankenswerte Znsammenstellang dieser Ultc-
ratur, bis 1898 reichend s. E. t. Seh weidler, Wien. Ber.
107, 902—909, 1898.
4) E. T. Schweidler, Wien. Ber. IIS, 974, 1903.
5) H. Bnisson, C. R. 180, 1298, 1900; Ann. deChim.
et Phys. [7], 94, 320—398; E. v. Schweidler, 1. c; H.
Kreusler, Ann. d. Phys. 6, 404, 1901; E. Ladenbatg,
Ann. d. Phys. It, 558, 1903.
6) P. Lenard, Ann. d. Phys. 8, 196, 1902.
7) W. Hallwachs, Ann. d. Ph. 18, 40, 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
493
Grund sein, dass etwas die Gefösse nicht zu
verlassen vermag, »was sich ohne diese zer-
streuen würde: Fortgang von elektrisierten Teil-
chen oder von Strahlungen der Platte. Alle
diese Einwände Hessen sich im Laufe der
Untersuchung ausschliessen, sodass nur die
Einwirkung einer chemischen Substanz, wenig-
stens als Hauptfaktor übng bleibt. Dass in der
Luft eine Substanz vorkommt, welche die Er-
müdung mit ihren charakteristischen Eigen-
schaften, insbesondere der grossen Verschieden-
heit von Cu und CuO liefert, nämlich das Ozon,
und dass die andern in grosser Anzahl unter-
suchten, in nur geringer Menge in der Atmosphäre
vorkommenden Substanzen keinen derartigen
Einfluss geben, Hess sich ebenfalls zeigen, sodass
man bis zum Beweis des Gegenteils darüber
einig sein wird: die lichtelektrische Ermüdung
rührt, jedenfalls ihrem Hauptbetrage nach, von
Ozon her. Wie das Ozon wirkt, jedenfalls nicht
durch einfache Oxydation, vielleicht teilweise
durch Absorption des ultravioletten Lichtes,
wofür ein bestätigender Versuch gefunden wurde,
oder kontaktelektrisch, was ebenfalls wahr-
scheinlich ist, darüber habe ich zur Zeit nech
zu wenig Versuche angestellt, um etwas ver-
öffentlichen zu können. Sekundäre Ermüdungs-
ursachen werden auch bestehen, im Vakuum ')
oder bei Anwendung sehr hoher Potentiale*)
würden diese mehr hervortreten können, aber
unter den Versuchsbedingungen, welche bei der
Hauptmasse der lichtelelctrischenUntersuchungen
zugrunde gelegen haben (Atmosphärendruck,
mittleres Potential), und bei denen die Ermüdung
immer wieder konstatiert wurde, spielen jene
Einflüsse jedenfalls nicht mehr als eine sekundäre
Rolle: sie können erst schärfer geprüft werden,
wenn die Hauptursache in ihrem quantitativen
Verhalten feststeht.
Nach Vorversuchen, welche eine Reihe der
oben genannten, möglichen Einflüsse aus-
schalteten, kamen zunächst solche Versuche zur
Ausfuhrung, welche auf Feststellung einer die
Hauptursache ev. bildenden chemischen Sub-
stanz abzielten. Dies direkt zu machen, durch
Absorptionsmittel die gesuchte Substanz aus
der Luft zu entfernen, erwies sich bald als un-
ausführbar. Dazu mussten des Gefässeinflusses
wegen grosse Luftmengen mit der Platte in Be-
rührung kommen, langandauernde Luftströme
über die in Flaschen enthaltenen Expositions-
platten geleitet werden. Den bei der offenbar
nur minimalste Mengen erfordernden Reaktion
ungeheuren Ansprüchen an Reinheit erwiesen
sich alle versuchten Absorptionsmittel nicht ge-
wachsen. Man erhielt sehr häufig statt Ver-
minderungen, Erhöhungen der Empfindlichkeit,
l) s. Ladenbnrg, 1. c.
a) s. Krensler, 1. c.
indem irgend welche Substanzen {P, S, J,
Gummi etc.) spurweise vorhanden waren, welche
die Plattenempfindlichkeit erhöhten. Dabei
wurden dann auch deutlich sichtbare Beschläge,
bei sehr langen Versuchen mit Farben, wahr-
genommen. Da solche Nebenwirkungen stets
eine ev. Ermüdung kompensieren konnten, war
aus dem Nichteintreten einer solchen nichts zu
schliessen, die Versuche mit Absorptionsmitteln
führten zu nichts.
Es blieb aber der Weg offen, die auflällige
Verschiedenheit des Cu und Cv O als Reagenz
auf die richtige Substanz zu benutzen.
a) Lichtelektrisches Verhalten von Cu,
Cu'^0 und CuO.
Für dem Bogenlicht in einer lichtelektrischen
Zelle ausgesetzte Platten aus den 3 Substanzen
gelangten die Zeiten x für eine bestimmte
Potentialänderung zur Beobachtung. Cu war nach
der Ladenburgschen Vorschrift') hochglanz-
poliert, nach der letzten Politur brachte indes
Abreiben auf Schmirgelpapier Hubert sup^rieur
0000 die Empfindlichkeit weiter herauf. Man
gelangte so zu ziemlich (auf 10 — 20 Proz.) kon-
stanten Werten. Die erste Untersuchung fand
unmittelbar nach Beendigung der Politur statt.
Cu^O bestand aus einer mitten aus einem
schönen Oktaeder von Rotkupfererz *) heraus-
geschnittenen ebenfalls hochglanzpolierten Platte.
CuO wurde hergestellt durch Erhitzen einer
hochglanzpolierten C«- Platte im elektrischen
Ofen, wie es schien bis zu oberflächlicher
Schmelzung; nach länger als einem Jahr sUzen
die Schichten noch fest.
Die Anfangsempfindlichkeit des Cn'^0 war
etwa '/|, die des best glänzenden CuO etwa
'•'/j so gross wie die des Cu. Da bei Cu^O die
Politur nicht ganz so gut und bei Cu 0 schlechter
war, wie bei Cu, könnten die Werte der Oxyde
für sonst gleiche Bedingungen ev. noch etwas
(s. S. 496) höher rücken.
Nach Beobachtung der Anfangszeiten to
kamen die Platten an verschiedene Orte, z. B.
ins Freie an verschiedenen Stellen der Stadt,
in verschiedene Zimmer, in grosse Glaskästen,
Flaschen u. s. w. Von Zeit zu Zeit wurde t
wieder aufgenommen und so die Ermüdung be-
stimmt. Bei der Vergleichung der drei Sub-
stanzen ergaben sich dann z. B. für ihre Er-
müdung im Zimmer, alles auf To = 10 sec
reduziert, die Werte folgender Tabelle, welche
zum Vergleich noch Cu im P'reien enthält.
i) Ladeubarg, 1. c.
2) Dasselbe verdanke ich der Freandlichlceit meines
Kollegen Herrn Kalkowsky.
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494
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i6.
Tabelle 5.
Cu
Cu
im Zimmer '
i im Freien
oh
10
20
40
60
80
100
200
300
400
500
10 sec
7>4
14
8,5
9.1
9,6
10,0
12.3
17,0
2M
26,5
10
22-
26
48'
50
. 10
25
35
50
61
72
82
130
180
230
280
10
88
182
450
670
1000
Der Unterschied von Cu und CuO ist so
beträchtlich, dass ihn auch die erheblichen
Schwankungen der Ermüdungskurve des Cu
nicht verdecken konnten, welche vorkamen und
die man, wie spätere, einige Einwände be-
seitigende Versuche bewiesen, mit Recht dem
Wechsel der Luftbeschaflfenheit zuschrieb. Die
Ermüdung war unter scheinbar gleichen Ver-
hältnissen bei Cu bis zu 50 Proz. grösser wie
in Tab. 3 angegeben, für welche absichtlich die
Werte einer Kurve verhältnismässig geringer
Cw-Ermüdung benutzt wurden, um zu zeigen, dass
auch die kleinsten beobachteten Unterschiede
zwischen Cu und CuO noch ausserordentlich
gross waren. Das Cti^O ermüdet in ganz
ähnlicher Weise wie Cu. CuO vergrössert an-
fänglich seine Empfindlichkeit etwas, was ver-
mutlich mit Oxydulbildung zusammenhängt. Bei
den meisten Versuchen blieben die C«ö-Platten
nach dem Herausbringen, aus dem Ofen erst
etwAs liegen, um über das Maximum hinaus-
zukommen, was für die Vergleichsbeobachtungen
bequemer war.
Unter Berücksichtigung der oben für frische
Platten angegebenen Verhältniszahlen der drei
Substanzen ergiebt sich, dass. die Empfindlich-
keit einer O/Ö-Platte, die anfänglich geringer
ist, wie die einer Clw-Platte, letztere infolge der
(7«-Ermüdüng in kurzer Zeit übersteigt. Aus
der Verschiedenheit des Verhaltens der drei
Körper folgt, wie oben angegeben, dass die Er-
müdung nicht dadurch zu erklären ist, dass
Cn durch Oxydation in ein lichtelektrisch un-
empfindlicheres Oxyd übergeht. Selbst die An-
nahme eines, ja teilweise festgestellten Super-
oxyds hilft nichts, da das Cu bei seiher Oxy-
dation die CjiO-Stak passieren und dabei in
der Ermüdung sistiert bezw. zurückgeworfen
werden müsste. Ferner dürfte man auch für
dies ev. Superoxyd geringe lichtelektrische
Empfindlichkeit nicht postulieren, wie schon das
Verhalten der hier untersuchten Körper zeigt
und wie es auch daraus folgt, dass andere
Superoxyde, z. B. PbO"^, lichtelektrisch recht
empfindlich sind, was ich früher gelegentlich
festgestellt habe.
Beim Einschluss in Glasflaschen (mit Glas-
stöpseln) von etwa i Liter Inhalt nahm die Er-
müdung folgenden Verlauf, die C«ö-Platte hatte
einige Stunden gelagert, um ihr Maximum zu
überschreiten.
Tabelle 4.
Oh 10
60 So 100 200
iCu 10 12,9 14,2 15,5 16,4 17,0 I7,s 20
\CüO 10 10,1 10,1 10,2 104. io,s 10,6 11,2
b) Aufsuchung wirksamer Luftbestand-
teile.
Die Ermüdung in der Flasche ist gegen
ausserhalb so gering, dass durch Einbringen der
verschiedenen, spurweisen Bestandteile der
Atmosphäre der wirksame aufgesucht werden
kann.
Von diesen zeigte Wasserdampf einen
deutlichen, aber quantitativ zu geringen Einfluss,
um die Ermüdung ausserhalb der Flasche er-
klären zu können. Das letztere war auch bei
CO^ der Fall, welche sogar eher etwas ver-
besserte, ferner bei H^O''-, kohlensaurem Am-
moniak, und Toluol (Repräsentant etwa vor-
handener Kohlenwasserstoffe), welche vielleicht
ein wenig die Ermüdung vermehrten. Holzteer
(wegen der Dresdener Luft untersucht) gab
kräftige, NH^ sehr kräftige Ermüdung, aber beide
nicht nur bei Cu, sondern auch bei CuO, so-
dass auch diese Substanzen zur Erklärung nicht
herangezogen werden können.
Dagegen erwies sich höchst wirksam und
in den Einzelheiten mit der Ermüdung in Luft
übereinstimmend das Ozon. Bei Cu war die Wir-
kung noch stärker wie im äussersten Fall in freier
Luft, auf CuO war sie überhaupt nur schwach
und ausserdem nur vorübergehend; sobald der
Ozongehalt der Flasche genügend abnahm,
oder die Platte zur Untersuchung vor dem
Licht aus der Flasche herauskam, stieg sofort,
und im letzten Fall rasch die Empfindlichkeit
wieder an, erreichte immer wieder den ur-
sprünglichen Wert, ja überstieg ihn sogar,
wenn bei einer frischen Platte im Verlauf der
ersten 24** der Qzongehalt durch etwas Ein-
schränkung der ursprün^glicben Zufuhr genügend
abgenommen hatte, wobei aber die Flasche immer
noch einen Ozongeruch von mittlerer Stärke auf-
wies. Pt, welches in Luft im Verhältnis zum Cu
nur langsam ermüdet, wurde ebenfalls im Ozon
bereits nach & auf die 9 fache Zeit t gebracht;
und wie eine möglichst rasch, im Freien, ge-
alterte /V- Platte nach dem Einbringen ins
Zimmer oder in Gefässe wieder etwas an Em-
pfindlichkeit zunimmt, so nahm auch bei sich
verminderndem Ozongehalt die Empfindlich-
keit des Pt wieder etwas zu, um nach Aus-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
495
ghihen der Platte ihren Anfangswert nahezu
wieder zu erreichen. Bei CuO und Pt lagert
sich das Ozon offenbar nur auf, beim Pt bleibt
viel haften, das CuO zerstört es'), beim Cu
geht durch einfache Diffusion nichts merk-
liches weg, entweder muss es haften bleiben
oder einen Prozess veranlassen, der nicht mehr
rückgängig werden kann. Auch das anfäng-
liche Aufsteigen der Empfindlichkeit von frischem
CuO, welches wohl mit teilweiser Oxydul-
bildung zusammenhängt, ist mit der Wirkung
des Ozons vereinbar.*) Ebenso findet die kräftige
Ermüdung, welche ich an Fuchsinlösungen beob-
achtet habe, durch Ozon einfach Erklärung.
Unmittelbar vor Abfassung dieser Arbeit kam
mir die zitierte Schrift von Engler in die Hand.
Vieles darin würde durch Verwandlung von
„Ozon" in „lichtelektrische Ermüdung" fiir die
Beschreibung der Einzelheiten meiner Versuche
dienen können. Dass überhaupt Ozonbeladung'
die lichtelektrische Empfindlichkeit vermindert,
fand schon Herr Wulf) und ich kann seine
Versuche durch frühere Beobachtungen be-
stätigen.
Wie das Ozon bei der Ermüdung wirkt,
ist eine zweite Frage, welche noch weiterer,
zum Teil begonnener Versuche bedarf Es
kann in erster Linie kontaktelektrisch wirken,
was mit den Versuchen des Herrn Wulf und
mit früheren Versuchen von mir über die Er-
müdung der Kontaktpotentialdifferenzen*) über-
einstimmen würde. Für den Mechanismus der
Ausbildung dieser Differenzen würde dann die
Anschauung des Herrn Lenard^) event. zu
benutzen sein. Zum Teil wird indes auch
Absorption des ultravioletten Lichtes in einer
aufgelagerten Schicht wohl mitwirken (s. unter
c. £), es kann ferner auch Ozonzerfall in Frage
kommen u. s. w.
c) Einwände und Zusatzuntersuchungen.
a) Kein elektrischer Einfluss. Es
möchte nahe liegen elektrische Einflüsse, sei
es primäre (z. B. lonenabsorption), oder se-
kundäre, mit der Ozonschicht zusammenwirkende
u. dgl., zu vermuten. Wiederholte Versuche
ergaben indes, dass das elektrische Feld ohne
Einfluss ist. Bei denselben kamen 6, wie die
lichtelektrischen Zellen beschaffene Kondensa-
toren, mit etwa 5 mm Abstand zwischen Netz
und während der Ermüdungsfrist eingesetzter
Cw-Platte, zur Anwendung. An 2 Zellen lagen
i) Andrews u. Tait, Aon. der Chem. u. Pharm. 118,
185, 1861.
2) C. Engler, Historisch-kritische Studien aber das Ozon.
Leopoldina 1879, Heft 15, S. 38, sep. Leipzig, Engelmann.
Auf diese Schrift bin ich durch Warburg, Ann. d. Phys. 9,
781, 1902, eist aufmerksam geworden.
3) Wulf, L c.
4) W. Hallwachs, Wied. Ann. 39, Ii, 1886.
5) Lenard, 1. c.
280 Volt in Richtung Platte-Netz, bei 2 ent-
gegengesetzt, 2 waren beiderseits geerdet. Es
zeigte sich kein Unterschied in der Ermüdung,
hochgegriffen 10 Proz. wären mit Sicherheit
zu konstatieren gewesen.
Ferner ging bei einem Teil der Ozbnver-
suche der Ozonstrom durch eine lonenfalle
(Messingrohr mit koaxialem, isoliertem Messing-
stab auf 280 Volt Spannungsdifferenz); auch
dies hatte keinen Einfluss auf die Ermüdung
im Ozon.
Die am Schluss von b) erwähnten elektrischen
Erklärungsmöglichkeiten für die Wirkungsweise
des Ozons werden hierdurch zum Teil wider-
legt, zum Teil weniger wahrscheinlich gemacht,
denn die 280 Volt müssten doch ausreichen,
die während der Ermüdungsperiode event. aus-
gestrahlten Quanten mindestens zu deutlich
konstatierbarem, quantitativem Betrag wegzu-
fuhren bezw. festzuhalten, da mit den erwähn-
ten Zellen die lichtelektrische Entladung, wenn
man von 280 auf 100 Volt heruntergeht, nur
um V4 schwächer wird. Indes muss versucht
werden, ob man die bei Anwendung höherer
Potentiale auftretenden anderen experimentellen
Bedenken überwinden kann. Wirkt das Ozon
rein kontaktelektrisch, so ist das Ausbleiben
der Wirkung des elektrischen Feldes in obigen
Versuchen leicht erklärbar, unbeschadet der
Möglichkeit einer tieferen Erklärung der Kon-
taktpotentiale.
Herr Schweidler') hat bei seinen Unter-
suchungen ebenfalls den Nichteinfluss elektri-
scher Felder konstatiert.
/?) Kein Einfluss des Lichtes oder
anderer Strahlungen. Es ist wiederholt
und teilweise in umfassenden Untersuchungen
(s. Zitat 5, S. 492) behauptet worden, das Licht
veranlasse die Ermüdung. Dies wurde so bewiesen,
dass man den Verlauf von Platten untersuchte,
während sie sich einmal vor dem Licht, das
anderemal „im Dunkeln" befanden. Über die
Art der Herstellung der Dunkelheit ist indes
nirgends genügend Aufschluss gegeben. Es
liegt aber auf der Hand, dass das Verbringen
ins Dunkle meist einen Gefässeinfluss mit sich
bringt. Stellte man den Versuch so an, dass
die Ermüdung einer Platte in einem hellen, un-
benutzten Südzimmer mittags zwischen ','2 ' "'^*^
' V22 bei Sonnenschein mit der verglichen wurde,
welche darauf nach Schliessung der Fenster-
verdunklungen stattfand, so ergab sich sowohl
bei Cu als auch bei Zn kein Unterschied: der
Gefässeinfluss bUeb hier konstant. Noch schärfer
waren Versuche in der Form, dass 2 gleiche
Zellen mit {7«-Platten so vor der Bogenlampe
in 92 cm Entfernung nahe beieinander standen,
dass sie gleichmässig vom Licht getroffen wer-
l) E. V. Schweidler, Wien. Ber. US, 981, 1903.
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49Ö
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16,
den konnten. Ein 45 cm von den Zellen ent-
fernter vertikaler Schirm, welcher die Luftzirku-
lation nicht hinderte, beschattete in der Er-
müdungsperiode die Platte der einen Zelle,
während die andere unausgesetzt mit Licht-
stärke 2 (s. Tab. i) bestrahlt wurde. In der
gleichen Frist büsste die beschattete Platte 54,
die belichtete 55 Proz. ihrer Anfangsempfind-
lichkeit ein. Andere analog angeordnete Ver-
suche hatten dasselbe Resultat. Es ist also
keine primäre Wirkung des Lichts vorhanden,
die Ermüdung wird der Luftbeschaffenheit, nach
b) fast sicher dem Ozon verdankt.
Auch im geschlossenen Gefäss, wo die Licht-
wirkung stärker hervortreten müsste, weil der
bereits aufgeklärte Teil der Ermüdung dort ge-
ring ist, ergab sich unter Verwendung eines
Quarzdeckels zum Durchlass des ultravioletten
Lichtes kein Einfluss. Zwei in solche Gefässe
eingesetzte Zellen hatten vor der Belichtung
das Verhältnis 1,268; nach 4 ',2 stündiger Be-
strahlung der einen mit ^=3,4 (Tab. i) unter
dauernder Beschattung der anderen blieb das
Verhältnis 1,274.
Auch in der Weise angestellte Versuche,
dass eine Civ-Platte in einem Becherglas mit
Quarzdeckel im Freien bei Sonnenschein er-
müdete, während eine Vergleichsplatte in einer
daneben stehenden Glasfiasche mit Glasstöpsel
stand, lieferten keinen Unterschied und gaben
überdies Werte, welche innerhalb der auch sonst
in Glasilaschen im Zimmer, auch im dunklen,
erhaltenen lagen.
Hieraus folgt, dass primäre durch Belichtung
erzeugte Ermüdung nicht eintritt. Die seit-
herigen Untersuchungen mit entgegengesetztem
Resultat sind nicht einwandfrei, da bei denselben
der Gefässeinfluss nicht bekannt war und des-
halb bei der Versuchsanordnung nicht eliminiert
werden konnte. Sowohl dieser als auch eventuell
sekundäre Lichtwirkung, Ozonproduktion durch
Licht, möchten vermutlich jene vielfach sehr
hübschen Versuche erklären können; Unter-
suchungen darüber sind im Gange. An-
ders könnte es eventuell bei Platten im Va-
kuum (Ladenburg 1. c.) oder bei Anwendung
sehr hoher Potentiale sein, welche Umstände
bei geeigneten Bedingungen durch Korrosion
den von Herrn Ladenburg gefundenen Poli-
tureinfluss hervortreten lassen könnten, aber
doch nur sehr allmählich. Inwieweit dieser Ein-
fluss wirklich der Rauhigkeit der Oberfläche
verdankt wird, lässt sich wohl am besten so
finden, dass man hinabpoliert. Nach Herrn
Ladenburgs Vorschrift poliertes und nach a)
noch etwas empfindlicher gemachtes Cu wurde
auf dem viertfeinsten, dann auf dem sechst-
feinsten (Hubert i M.), einem für unsere Ver-
suche schon ziemlich groben Schmirgelpapier
abgerieben. Die Empfindlichkeit sank hierbei
von 100 auf 79 und 75. Daraus gdit hervor,
dass auf mechanische Korrosion nur relativ
kleine Ermüdungen zurückgeführt werden kön-
nen. Die Wirkung der Hochpolitur möchte
ihrem Hauptbetrag nach darauf zurückzuführen
sein, dass erst durch sie eine Oberflächenschicht
an allen ihren Teilen getroffen wird.
Ausser für gewöhnliches und für ultravio-
lettes Licht wurde auch für Röntgen- und Ra-
diumstrahlen Nichteinfluss festgestellt.
7) Kein Geschwindigkeitseinfluss u. a.
Verursachte eine in geringer Menge in Luft
enthaltene Substanz die Ermüdung, so musste
Durchleiten eines kräftigen Luftstroms durch
ein Gefass die Ermüdung verstärken. Anfangs
bei Zimmerluft zeigte sich dies auch, später bei
Aussenluft brauchte man indes ungeheure Luft-
mengen: es mussten i, 5, 10, 15 Kubikmeter
Luft, wozu 5,3'', 32, 64, gS^ erforderiich waren,
durch das Gefäss mit der Platte geleitet wer-
den, um die Ermüdung auf solche Werte zu
bringen, wie sie sich in derselben Aussenluft
direkt in l.s"*, 6,2, 20, 35'' einstellten. Ent-
weder musste also das Agens durch das Ein-
strömen vernichtet werden, oder dasselbe war
keine Substanz. Diese Feststellung ziemlich zu
Anfang der Versuche veranlasste eine umfassende
Durcharbeitung alier Einwände und führte auch
zur Auffindung besonderer Erscheinungen, s.
unter ö. Nachdem dann aber das Ozon als
Agens aufgefunden war, erklärten sich die vor-
hin erwähnten Versuche aus den schon früh-
zeitig beobachteten ') und auch in neuester Zeit
bestätigten^ Eigenschaften des Ozons vollkom-
men, so dass schliesslich dieses Verhalten eher
eine Stütze als einen Einwand für die Zurück-
fuhrung der Ermüdung auf Ozon lieferte.
Das Erfordernis so bedeutender Luftmengen
in den obigen Versuchen liess die Möglidikeit
nicht ausgeschlossen erscheinen und manches
schien darauf hinzudeuten, dass die Geschwin-
digkeit des Gasstroms geg^n die Platte, die ja
im Freien eventuell nicht klein ist, von aus-
schlaggebender Wirkung wäre. Zur Feststellung
rotierte eine Ca-Platte mit 10 Touren die Se-
kunde im Innern eines 2 LJtergefasses, welches
aus einer mit N^ gegen einen Porzellanboden
(Spucknapf) abgedichteten Glasglocke bestand.
Die Rotationswelle, mit aufgedichtetem /^-Napf,
ging durch eine Bohrung des Bodens, aus der
überdies ein die Welle umhüllendes, eingekitte-
tes Glasrohr in das I^ des Napfes hinabführte.
Eine andere in einem gleichen Gefäss ruhend
aufbewahrte 6«-Platte lieferte den Vergleich.
Ein kleiner Einfluss, Rühreinfluss, g^b sich zu
1) Palmieri, CR. 74, 1266, 1872; Houzeau, Sainte-
CUJre Deville,, C. R. 74, 1276, 187a; Fox, Oione ttwi
Antozone, London 1873, S. 267; Wolffhtlgel, Zcitscbr. f.
Biol. U, 427. Citate meist nach Engl«r.
2) Warburg, Ann. d. Phy.s. 8, 1393 u. 1294, 1902.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
497
erkennen, derselbe war aber viel zu klein, um
auch nur entfernt die Auffassung zuzulassen,
dass Geschwindigkeit im Zusammenwirken mit
einer der in Luft in grosser und daher auch in
der abgeschlossenen Glocke in ausreichender
Menge vorhandenen Substanzen (0^, N^) die
lichtelektrische Ermüdung bewirke. Variationen
der Versuche mit geringeren Geschwindigkeiten,
bei welchen in einem grossen Glaskasten eine
Art Ventilator lief, hatten dasselbe Ergebnis.
Das Durchleiten des Luft- . oder bei den
Ozonversuchen des Ozonstroms durch Watte
(vor dem Einströmen in den Ozonapparat wurde
immer durch Watte filtriert) verminderte die
Ermüdung beträchtlich, ohne sie aufzuheben,
was wieder mit den bekannten Eigenschaften
des Ozons stimmt. Dass die Ermüdung nicht
von Staub herrührt, wurde schon an anderer
Stelle nachgewiesen, so dass die Watte als
Staubfilter direkt nicht in Betracht kommt.
In einem geschlossenen Gefass sollte die
Ermüdung, wenn sie einer spurweise vorhan-
denen Substanz verdankt wird," nur bis zu einem
bestimmten Punkt herabgehen. Bisher bin ich
bei Cu bis zur einer Ermüdungsfrist von 4600
Stunden (190 Tagen) gelanget, in welcher Zeit
die Platte bis auf die dreifache Entladungszeit
anstieg, was im Zimmer etwa in \^^, im Freien
in 2* erreicht würde. Dies Verhalten ist also
mit unserer Forderung im Einklang.
CuO zeigt ausserhalb der Flasche ganz zu
Anfang eine Erhöhung seiner Empfindlichkeit,
überschreitet ein Maximum. Erklärt man sich
dies aus einem Gegeneinanderwirken von Oxy-
dulbildung und Ermüdung, so müsste eine
frische Caö-Platte in einer Flasche, wo die Er-
müdung ziemlich abgeschnitten ist, stark in ihrer
Empfindlichkeit heraufgehen. Thatsächlich ist
bei einem Versuch von 357 Tagen Ermüdungs-
frist die Empfindlichkeit einer ursprünglich ganz
frischen Caö-Platte auf das doppelte gestiegen.
8 malige Untersuchung in der Zwischenzeit er-
gab kontinuierlichen Anstieg, das Herausnehmen
zum Versuch mag aber die Kurve eventuell
modifiziert haben.
d) Eventuelle Strahlungen u. dgl. Über
den Anlass der folgenden Versuche siehe y.
Zu den möglichen Ursachen des Gefasseinflusses
zählte auch die, dass etwas sonst Zerstreuliches
durch die Gefässwände zurückgehalten würde.
Die Konstatierung, dass es einerlei war, ob das
Gefäss aus Glas oder aus geerdetem Zink be-
stand, schliesst gewisse Möglichkeiten aus. Einen
Erfolg gaben Lamellengefässe, deren Hinter-
und Vorderwände die Versuchsplatte und eine
Glasplatte oder A/- oder Au-Folien lieferten.
Diese Wände wurden von beiden Seiten her
mit kräftigen Klammern gegen ein Zinkblech-
rähmchen gepresst, wobei die Folien (2 aufein-
ander) zwischen zweien solcher Rähmchen lagen.
Dabei zeigte sich für die Gefässchen mit Folien
die Ermüdung nicht geringer, eher etwas stär-
ker wie in der ruhenden Zimmerluft der Um-
gebung, während die Zelle mit Glas den ge-
wöhnlichen Gefasseinfiuss aufwies. Nachdem
dies für Cu konstatiert war, wurden auch mit
gleichem Resultat Versuche mit Stahl ausge-
führt und auch für Z« ergab sich dasselbe,
wenn man nur, um die Überlagerung der für
Zn so grossen, gewöhnlichen Ermüdung etwas
zu eliminieren, kurze Ermüdungsfristen wählte.
Diese Versuche erinnern durchaus an die
vielfachen Beobachtungen von Schwärzung pho-
tographischer Platten unter Einwirkung von
Metallen und organischen Körpern, die von
Herrn Rüssel ') auf die Wirkung von B^O'^
zurückgeführt und von Herrn Graetz"'') in ihrem
Strahlungscharakter näher charakterisiert worden
sind. Für das weitere Studium dieser Erschei-
nungen ist es vielleicht für die Untersuchungs-
methode dienlich, dass die hier beobachteten
Ermüdungserscheinungen mit grosser Schärfe
quantitativ verfolgbar sind, was den photogra-
phischen Wirkungen mehr abgeht.
Unter Umständen erklären sich obige Er-
scheinungen, deren Studium ich einstweilen zu-
rückschieben musste, vielleicht so, dass die A/-
und ^«-Folien, als bereits ermüdet, Ozon oder
dgl. an ihrer Oberfläche verdichtet hatten und
auf kleine Entfernungen hin im Sinne des Herrn
GraetÄ durch Strahlung auf die Beobachtungs-
platte dort wieder Ozon oder allenfallsige Ver-
wandlungsprodukte desselben produzieren, wäh-
rend am Glas wegen Desozonisierung nicht genug
Ozon vorhanden ist.
Der Strahlung des N'O^ sehr ähnliche Er-
scheinungen haben vor kurzem die Herren
Blaas und Czermak beschrieben.') Bei diesen
wird als schliessliche Ursache das Ozon ange-
geben, sie stünden dann den hier gefundenen
wahrscheinlich noch näher. Die Einführung des
Wortes „photechisch" ist vielleicht etwas ver-
früht. Nach dem unter c, ß gesagten muss man
einwenden, dass eine primäre Wirkung der
„Besonnung" nicht nachgewiesen ist. Durch
Vergleichung bei normaler und tangentialer Be-
strahlung oder dgl. würde sich leicht unter-
scheiden lassen, ob es sich um Wirkung des
Lichts, oder um Ozonabsorption oder dgl.
handelt.
«) Prüfung eventueller Absorption
einer Ozonschicht. Da die Quarz-/^-Lampe
ihr Intensitätsmaximum, wie einfache Abmes-
sung des Spektrums auf einem Uranglasstreifen
zeigte, gerade im Gebiet stärkster Ozonabsorp-
tion ^) besitzt, während das Ultraviolett des
1) Rüssel, Ptoc. Roy. Soc. 64, 409, 1899.
2) Graetz, diese Zeitschr. 4, 27 1, 1903.
3) Vorliegender Jahrgang dieser Zeitschr. S. 36.
4) E. Meyer, Ann. d. Phys. IS, 8$6, 1903.
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49»
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
Koblebogens gerade im Gebiet schwächster
Ozonabsorption sehr kräftig ist, lässt sich prüfen,
ob bei der Ermüdung Absorption in einer auf-
gelagerten Ozonschicht eine Rolle spielt. Zu
diesem Zwecke wurde die durch mehrstündiges
Lagern im Freien erzielte Ermüdung von zuerst
ganz frischem G^aufetwa V3 sowohl mitdemKohle-
bogen als auch mit der Hg-ljAmpt gemessen.
Im letzteren Licht war das Verhältnis der End-
zur Anfangsempfindlichkeit 25 Proz. kleiner wie
im ersteren; eine zweite Ca-Platte lieferte 24
Proz., mit Pt ergab sich 9 Proz. Unterschied
bei indess nur kleiner Ermüdung (5 Proz. für
Bogenlicht). Hieraus ist zu schliessen, dass die
Wirkung des Ozons teilweise in Absorption
des ultravioletten Lichts besteht. Ein quanti-
tativer Schluss würde die lichtelektrische Aus-
photometrierung des Spektrums beider Licht-
quellen und eine Kombination des Resultats
mit der Meyerschen Absorptionskurve des
Ozons verlangen.
§ 4. Quarz-//^-Lampe.
Bei dieser Gelegenheit wurde eine Reihe
von Versuchen mit der Heraussehen Quarz-
/^•-Lampe angestellt. Um den Lichtort zu
fixieren, kann für viele Zwecke nur ein
Teil der Lampe den Beobachtungsapparat be-
strahlen; deswegen blendete eine Asbestblende
den vertikalen Rohrteil aus. Die lichtelek-
trische Strahlungsintensität beträgt, mit geal-
tertem Platin, in der Einheit der Tab. i
gemessen '/j , ist also relativ schwach gegen-
über der Kohlebogenlampe (55 V. und 12,8
Amp. geben y= 2). Die Strahlung ist un-
ökonomischer wie die der letzteren, welche
1000 Watt für 7=2 braucht, gegen 250 Watt
für y= Vj bei der /^-Lampe. Letztere hat
hingegen den Vorteil einer geringeren, für viele
Versuche ausreichenden ultravioletten Licht-
stärke, man kann mit ihr mit weniger Watt
arbeiten wie mit der Bogenlampe, welche bei
zu schwachem Strom oder zu kleinem Bogen
weniger konstant ist. Für quantitative licht-
elektrische Versuche ist die /^-Lampe zur
Zeit unbrauchbar, denn sie ist auch eine Ozon-
lampe und deshalb liefert eine z. B. mit einer
älteren /5f-Platte beschickte lichtelektrische Zelle,
die vor dem Kohlebogen im Laufe einer Stunde
kaum merkliche Änderung zeigt, vor der Hg-
Lampe von Einzelversuch zu Einzelversuch
stark wachsende Werte der Zeiten (bis zu
einem gewissen Grade gilt dies auch für Funken-
licht). Aus diesem Grunde müssen die unter
t angegebenen Resultate, obwohl die Versuche
sorgsam so aneinander gereiht wurden, dass
der Ozoneinfluss der /^-Lampe möglichst eli-
miniert blieb, doch noch mit einer gewissen
Vorsicht betrachtet werden.
Was die Reproduzierbarkeit der Intensität der
/^-Lampe betrifft'), so habe ich sie bisher (bei
ca. 15 Versuchsreihen innerhalb 3 Wochen)
noch nicht deijenigen der Kohlebogenlampe
(s. § 2) ganz ebenbürtig bekommen können.
Dies mag zum Teil damit zusammenhängen,
dass die /^--Lampe nicht recht auf ein be-
stimmtes Wertepaar von Strom und Spannung
einzustellen ist, sondern nur auf eins von beiden.
I Proz. Spannungsänderung (Lampenspannung)
giebt etwa 2 Proz. Lichtstärkeänderung (Thermo-
säule), I Proz. Stromänderung etwa zwischen
I und 1,5 Proz. Die aufeinanderfolgenden
Werte einer Versuchsreihe erreichten ein oder
zweimal die Konstanz wie bei der Kohle-
bogenlampe mitHomogenkohlen, bei den meisten
Reihen zeigten sich aber Schwankungen von
mehrfacher Grösse wie bei langen Versuchs-
reihen mit der Bogenlampe, und diese Schwan-
kungen kamen auch ber unmittelbar aufein-
anderfolgenden Versuchen vor.
Es ist natürlich anzunehmen, dass die Hg-
Lampe bei eingehender Bearbeitung sich auf
ähnliche Konstanz bringen lassen möchte, wie
es hier mit der Kohlebogenlampe geschehen
ist, aber ihre Unbrauchbarkeit zu quantitativen
lichtelektrischen Versuchen wird sich wohl
kaum beseitigen lassen, überdies ist die Bogen-
lampenstrahlung ultravioletter, so dass sie für
lichtelektrische Versuche, bei welchen besonders
das äusserste Ultraviolett wirkt ^), die Quarzlampe
vielleicht mehr überragt, wie für spektro-
metrische u. dgl. mit nicht äusserstem Ultra-
violett.
Zur Zeit dürfte das Urteil der Herren
Bodenstein') und Pflüger*), welche, wie fest
alle seitherigen Beobachter, die Kohlebogen-
lampe hinsichtlich der Erzielbarkeit ultravio-
letter Konstanz sehr gering einschätzten, an-
gesichts der oben mitgeteilten Versuche nicht
mehr aufrecht zu erhalten sein. Für solche Ver-
suche im Ultraviolett, bei welchen das Ozon
nicht stört, wird die Quarz-/^-Lampe unter
Zufügung einer Thermosäule als Eichapparat
manche Bequemlichkeit bieten und wo es nicht
auf sehr grosse Intensität und sehr ultravio-
lettes Licht ankommt als schwächere Licht-
quelle im Stromverbrauch billiger sein.
Schluss.
Im vorigen ist nachgewiesen, dass die
Bogenlampe zu verhältnismässig grosser, die
l) Folgende Versuche wurden, weil es lichtekktrisch
s. oben, nicht zuUssig ist, mit der Rubensschen Theimo-
Säule gemacht; s. Hagen n. Rubens, Ann. d. Phys. 8, >.
1902 und PfUger, Ann. d. Phys. 18, 890, 1904.
2^ H. Hertz, Wied. Ann. 81, 998, l%%^.
3) M. Rodenstein, Zeitschr. f. Elektrochemie 10, 12.V
1904.
4) PflUger, diese Zeitschr. V, S. 414.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
499
bisherigen Schätzungen übertreffender Kon- i
stanz bezüglich ihrer ultravioletten Strahlung ge- 1
bracht werden kann. Es ist ferner nachge- i
wiesen, dass die lichtelektrische Ermüdung ■
ihrem Hauptbetrag nach fast sicher durch Ozon |
hervorgebracht wird'), während Lichteinstrahl- 1
ung unter gewöhnlichen Versuchsbedingungen
keine primäre Ursache der Ermüdung bildet.
Sekundäre Wirkung des Lichts kommt, wie
z. B. bei der /^-Lampe, infolge Ozonbildung
durch Licht, vor. Auch wegen ihrer relativ
schwachen Wirkung sekundär zu nennende
Ermüdungseinflüsse (z. B. Wasserdampf) bleiben
bestehen.
Die vorstehenden Schlüsse beziehen sich
auf die Substanzen Cu, Cu^O^CuO, Pt, Fuchsin-
lösung, hier und da auch auf Zn und auf Stahl
sowie auf die Kohlenbogenlampe und Luft von
Atmosphärendruck. ^)
Die Ausführbarkeit quantitativ scharfer, lang-
fristiger, lichtelektrischer Versuche liefert ein
Mittel zum Studium langsamer Oberflächen-
änderung.
Dresden, physikal. Institut d. techn. Hoch-
schule. 28. Juli 1904.
i) Quantitative Ozonversuche muss ich mir noch vor-
belialten. |
2) Sollten etwa andere Substanzen oder anderes Licht |
abweichende Resultate liefern, so wären sie bei den Folger-
ungen auszunehmen. i
(Eingegangen 30. Juli 1904.) I
I
Über das normale elektrische Feld der Erde. :
I
Erwiderung auf Herrn G. C. Simpsons Be-
merkungen zu meiner Theorie des Erdfeldes.
Von H. Ebert.
I. In No. 12 S. 325 dieses Bandes vor-
liegender Zeitschrift erhebt Herr G. C. Simp-
son eine Reihe von Bedenken gegenüber der
von mir versuchten Erklärung des permanenten
elektrischen Feldes unserer Erde.') Es sei mir
gestattet daraui hinzuweisen, dass diese Be-
denken sämtlich behoben werden können, u. a.
auch auf Grund von weiteren Versuchsreihen,
welche seit Veröffentlichung meiner ersten Mit-
teilung in dieser Zeitschrift angestellt worden
sind. Auf einen Teil dieser Versuchsergebnisse
wurde bereits bei einer erweiterten Wiedergabe |
genannter Mitteilung in der Meteorologischen
Zeitschrift (Mainummer 1904 S. 201) Bezug ge-
nommen; um mich an dieser Stelle kürzer fas-
sen zu können, möchte ich auch diese zweite
Mitteilung hier als bekannt voraussetzen.
i) Diese Zeitschrift 5, 135, 1904.
2. Zunächst wird von Herrn Simpson
die Annahme eingeführt, dass der Erdboden
auf der ganzen Erde mit radioaktiver Ema-
nation durchsetzt sei; dies ist nicht nötig. Da
die oberflächlichen Schichten Leiter der Elek-
trizität sind, so genügt es, dass das Hervor-
treten von stark ionisierter Bodenluft und damit
der Elektrisierung der entsprechenden Schichten
in einzelnen Regionen der Erdoberfläche von
statten gehe, dort, wo die die Emanation er-
zeugenden Agentien besonders stark ange-
reichert vorliegen. Auch wird, wenn durch die
atmosphärischen Strömungen Luftmassen mit
einem Überschusse an freier positiver Elektri-
zität über Gebiete getragen werden, auf denen
der in Rede stehende lonendiffusionsprozess nicht
stattfindet, durch Influenzwirkung ein elektrisches
Feld mit normalem Gefälle entstehen müssen.
Wenn Herr Simpson meine und Herrn
P. Ewers Versuche über die Bodenluftemana-
tion ') dahin deutet, „dass Bodenluft nur in
grossen unterirdischen Höhlen ionisiert ist", so
liegt hier wohl ein Missverständnis vor, das aller-
dings, wie ich zugestehen will, durch eine nicht
ganz klare Ausdrucksweise am Beginn und
unter No. 5 des unten zitierten Aufsatzes nahe
gelegt wird. Wenn man Bodenluft durch lange
und verhältnismässig enge Röhren rasch an-
saugt, wie es bei unseren Versuchen geschah,
so enthält die angesaugte Luft freilich fast keine
Ionen mehr. Wir haben aber nicht verfehlt,
auf den Grund hiervon hinzudeuten (vergl. die
Anmerkung S. 166 der zitierten Arbeit); er ist
einfach darin zu suchen, dass bei der verhält-
nismässig raschen Bewegung der Luft durch
die engen und gewundenen Wege die bereits
gebildeten Ionen ihre Ladungen an die Wände
abgeben. Uns kam es damals darauf an zu
zeigen, dass in der Bodenluft ein elektrisch an
sich zunächst indifferentes Agens, eben die
Emanation, enthalten ist, welches, trotzdem
die Ionen entfernt sind, wiederum neue
Ionen zu erzeugen imstande ist. In allen,
selbst den kleinsten Hohlräumen wirkt die direkte
Strahlung des aktiven Bodenmaterials (nament-
lich die «-Strahlung) sowie die Emanation stark
ionisierend. Ob aber Bodenluftionen aus dem
Erdboden mit der Bodenluft selbst heraustreten
oder nicht, hängt wesentlich von der Geschwin-
digkeit der Luftbewegung mit ab. Gerade die
langsame Durchgangsgeschwindigkeit der Luft
durch die Kapillarkanäle des Bodens, wie sie
etwa infolge fallenden Barometerstandes zu er-
warten ist, stellt die notwendige, aber auch die
hinreichende Bedingung für das Zustande-
kommen des in Rede stehenden Phänomens
dar; vergl. w. u. unter 3 am Ende.
3. Was die Einwürfe betrifft, welche Herr
i) H. Ebert und P. Ewers, diese Zeitschr. 4, 162, 1902.
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500
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
Simpson gegenüber den in meiner ersten Mit-
teilung beschriebenen Versuchen erhebt, und
die darin gipfeln, dass dieselben den in der
Natur vorliegenden Bedingungen nicht ent-
sprechen sollen, so ergeben sich hier noch
weniger ernsthafte Schwierigkeiten. Um selbst
bei den in so kleinem Massstabe die natür-
lichen Verhältnisse nachahmenden Anordnungen,
deutliche Effekte zu erzielen, bedurfte man
relativ grosser lonendichten. Wurde daher mit
Bodenluft gearbeitet, die durch das Ansaugen,
das Passieren zahlreicher Wasch- und Trocken-
flaschen, Hähne, Schläuche, Rohre usw., wie
soeben erwähnt, all ihre Ionen verloren hatte;
so Hess man sie einige Stunden in dem Gaso-
meter abstehen, bis die in ihr enthaltene Ema-
nation wieder genügend viele Ionen neu ge-
schaffen hatte. Hätte man diese vorher nicht
verloren, so wäre das Abstehen im Gasometer
nicht nötig gewesen. Dass dieses selbst in der
Natur ein Seitenstück hat (trotzdem die Luft
im Erdboden direkt mit der Atmosphäre kom-
muniziert) ist wohl unzweifelhaft, da eben nur
bei sinkendem Luftdrucke die im Boden ent-
haltene Luft heraustritt, während in der übrigen,
doch über viele Stunden, ja unter Umständen
selbst Tage gehenden Zeit sie reichlich Gelegen-
heit hat, im Boden „abzustehen". Dabei be-
findet sie sich in ständiger Berührung mit den
ionisierenden Agentien.
Die Verwendung des grossen Gasometers
und das Abstehenlassen der darin aufgefange-
nen Bodenluft ist also nur ein Mittel gewesen,
möglichst viele Ionen pro Kubikcentimeter wieder
zu erhalten, d. h. sich den in der Natur vor-
liegenden Verhältnissen möglichst zu nähern.
Alle Versuche sind mit Luft wiederholt worden,
die durch schwach radioaktive Präparate, durch
relativ stark aktive Bodenarten oder durch
Röntgenstrahlen ionisiert war; immer zeigte
sich der gleiche Effekt; die Grösse der er-
haltenen Wirkung hing von der lonenfiihrung
der angewandten Luft ab.
Bedenklicher könnte der Einwand erschei-
nen, der gegen den Thonzylinderversuch er-
hoben wird; es muss zugestanden werden, dass
das hierbei verwendete Diaphragma in der
Natur (im allgemeinen wenigstens) kein Seiten-
stück besitzt. Hier haben nun neuere Ver-
suche, über die ich demnächst eingehender zu
berichten gedenke, gezeigt, dass es in der
That überflüssig ist! Füllt man ein grös-
seres, oben offenes Metallgefäss mit einem ak-
tiven Bodenmateriale, etwa getrocknetem und
zerkleinerten Fangoschlamme und hängt es gut
isoliert und mit dem Quadrantenelektrometer
verbunden innerhalb eines weiteren, luftdicht
schliessenden Gefässes (das zugleich als elektro-
statischer Schutzmantel dient) auf, so erhält
man deutliche negative Ladung, wenn man
den Druck nur um wenige Millimeter vermin-
dert (nachdem sich — nach Aufhebung der
Erdung — die Nadel eingestellt hat). Hier
fehlt der grosse Luftraum mit stark ionisiertem
Gase sowie die dünne poröse Schicht; die Luft
dringt vielmehr ganz langsam aus dem locke-
ren Bodenmateriale selbst heraus; wir haben
vollkommen die Verhältnisse wie in der Natur
selbst vor uns, denn es ist hier gewissennassen
nur eine einzelne Erdscholle herausgegriffen und
der Untersuchung gesondert unterworfen worden.
Der Liebenswürdigkeit der Herren Elster
und Geitel verdanke ich eine Probe sehr ak-
tiven Quellensediments; dieselbe giebt selbst
in geringen Mengen verwendet den Effekt ganz
ausserordentlich deutlich. Benutzt man gro.sse
Gefässe und erhebliche Mengen BodenmateriaLs,
so gelingt der Versuch aber auch schon mit
gewöhnlicher Garten- oder Ackererde, die man
aus grösserer Tiefe entnommen hat.
Freilich wird durch die Anwesenheit des
aktiven Körpers die Luft auch in dem weiteren
Gefässe allmählich leitend gemacht, die erziel-
ten Ladungen gleichen sich daher verhältnis-
mässig rasch wieder aus.
Aber auch die Versuche mit dem Thon-
zylinder haben wir unterdessen weiter variiert.
Wenn sich Herr Simpson der kleinen Mühe
unterziehen wollte, dieselben zu wiederholen,
, so würde er sich bald davon überzeugen, dass
der Erfolg derselben nicht eine Folge der
' Dimensionen des Apparates ist. Der Effekt
'■ tritt vielmehr immer ein, wenn ionisierte Gase
' langsam durch poröse Wände hindurch diffun-
dieren. Herr cand. L. Endrös hat auf meine
Veranlassung hin insbesondere die Beziehung
, zwischen Schichtdicke und Durchströmungs-
' geschwindigkeit, bei der die negative Ladung
am deutlichsten auftritt, genauer verfolgt, also
gerade den Punkt eingehender studiert, auf
den Herr Simpson am Schlüsse seiner Bemer-
kung 3 (S. 326 links oben) hinweist. Zu dem
Zwecke wurden Metallröhren, die sich inein-
I ander verschieben liessen, ähnlich wie bei dem
I Zuge einer Posaune, mit aktivem Gesteins-
i material (Cleveitgestein) gefüllt, das Ganze iso-
, liert und mit dem Qbadrantenpaare verbunden
(vor Influenzwirkungen genügend geschützt) auf-
gestellt, und nun ein Strom Luft durch die
Gesteinssäule mit verschiedenen Geschwindig-
I keiten hindurch geschickt. Es zeigte sich, dass
zur Erzielung einer deutlichen negativen Elek-
trisierung des Gesteinsmaterials der Luftstrom um
so langsamer die Spalten und Lücken zwischen
den einzelnen Gesteinsbrocken passieren musste,
je länger die zu durchdringendeGesteins-
schicht selbst war; wurde der Luftstrom mit
\ grösserer Geschwindigkeit hindurch ge-
schickt, so nahm der Effekt ab! Aus den
Versuchen ist zu schliessen, dass bei den viele
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Physikalische Zeitschrift- 5- Jahrgang. No. i6.
SOI
Meter dicken Gesteins- und Geröllschichten,
die in der Natur in Betracht kommen, die
wirksamen Diffusionsgeschwindigkeiten
gerade die geringen sind, wie sie den baro-
metrischen Schwankungen entsprechen. Auf
dem genannten Wege haben wir uns also den
natürlichen Bedingungen thatsächlich immer
mehr genähert.
4. Herr Simpson wirft sodann die Frage
auf, ob der an der Oberfläche der Erde ange-
trofTene Überschuss an positiven Ionen zur Auf-
rechterhaltung des normalen Potentialfalles an
dieser ausreichen würde. Er nimmt für diesen
den Wert loo Volt pro Meter an, wie er in der
That den sommerlichen Gefallen unserer
Breiten entspricht. Wenn er aber weiter voraus-
setzt, dass sich dieser Gradient bis zu einer
grösseren Höhe als looo m erstreckt, so ist dies
nicht in Übereinstimmung mit den Ergebnissen
zahlreicher luftelektrischer Ballonfahrten, welche
zeigen, dass der Gradient mit der Höhe rasch ab-
nimmt, um schliesslich den Wert Null zu erreichen.
Herr Simpson rechnet weiter aus, dass zur
Erhaltung des genannten Potentialgefälles ein
senkrechter Luftstrom von wenigstens i cm/sec
erforderlich wäre und bemerkt hierzu, dass dies
eine Vertikalgeschwindigkeit sei, die nur über
einem sehr kleinen Bereiche der Erdoberfläche
bestehen könne. Letzteres trifft entschieden
nicht zu für die aufsteigenden Luftströme, die
sich bei Schönwetterperioden im Sommer bei
uns auszubilden pflegen und die zur Bildung der
charakteristischen „Sommerwolken" führen; auf
solche muss sich aber die genannte Bemerkung
der angenommenen Gefällewerte von 100 Volt
pro Meter (der normalen „Schönwetterelektrizi-
tät") zufolge beziehen.
Als untere Grenze der Vertikalkomponente
der Geschwindigkeit in ausgedehnten auf-
steigenden Luftströmen kann man nach H.
Ger dien') etwa 10 cm/sec annehmen; in lokalen
aufsteigenden Luftströmen dürfte die Vertikal-
geschwindigkeit noch erheblich grösser sein.
So traf der genannte Forscher gelegentlich einer
Ballonfahrt in einer Cumulus-Wolke Vertikal-
geschwindigkeiten bis zu 600 cm/sec an! Ich
selbst habe bei Gelegenheit des Berichtes über
die von München aus unternommenen luft-
elektrischen Fahrten wiederholt auf die Wirkung
aufsteigender Luftströme aufmerksam gemacht^),
welche namentlich im Sommer die unteren
Schichten so gut durcheinander mischen, dass
man noch über icxx) m über dem Boden fast
dieselben lonendichten, wie am Boden selbst,
i) H. Ger dien, Jahrbuch Air RadioalctivitSt nod Elelctro-
nilc, 1, Heft I, S. 34, 1904.
2) Vergl. z. B. Sitzungsber. d. math.-pbysilcal. Kl. d.
Manchener Akad. 80, Heft III, S. 515, 1901 und Nachr. der
Göttinger Ges. d. Wissenschaften math.-phys. Kl., Heft 3, S. 4,
1904.
antreffen kann. Dass Luftströmungen die in
ihnen eingelagerten Ionen weit forttragen
können, macht sich bei uns auf der bayerischen
Hochebene, z. B. auch bei der Herrschaft von
fohnartigen Winden, regelmässig geltend, inso-
fern als dann der grosse Überschuss an Ionen,
welcher der Luft über den Alpengipfeln eigen-
tümlich ist, weit in die Ebene hinaus fortge-
tragen wird und hier zu einer abnormen Ent-
ladungsgeschwindigkeitdes negativ geladenen
Zerstreuungskörpers {a und damit zu sehr
hohen Werten von q = a.a) führt; ganz Ähnliches
wurde von Czermakin Innsbruck beobachtet.')
Gerade der einmal vorhandeneÜ b er s ch u ss einer
lonenart erhält sich ziemlich lange, weil dann
für eine grosse Zahl von Ionen der einen Art
die von entgegengesetztem Vorzeichen fehlen,
mit denen sie sich vereinigen könnten. Infolge
der Wiedervereinigung der Ionen wird der
relative Überschuss sogar fortwährend ge-
steigert, wie leicht einzusehen ist. Es können
also gerade recht grosse Gefällewerte mit re-
lativ kleinem lonengehalte parallel gehen, ja
dies wird sogar im allgemeinen die Regel
bilden. Auch der hier genannte Einwand trifft
also nicht zu.
Aber die eingangs aufgeworfene Frage kann
überhaupt nicht auf diesem Wege entschieden
werden; vielmehr müssen dazu die Werte der
Neutralisationsgeschwindigkeit am Erd-
boden mit in Rücksicht gezogen werden, wie
sie sich durch Zerstreuungsmessungen in Ge-
stalt der Werte a und a ergeben. Man muss
aus den auf die Ebene bezogenen Gefällewerten
die mittlere Dichte der negativen Erdladung er-
mitteln, mit Hilfe von a berechnen, welche
Elektrizitätsmenge pro m * und pro Tag an der
Erdoberfläche verloren geht, und abschätzen, ob
der zur Aufrechterhaltung des Feldes heran-
gezogene Mechanismus wirklich imstande sein
kann, diesen Verlust dauernd zu decken. In
diesem Sinne habe ich die Frage in der oben
genannten Mitteilung in der Meteorolog. Zeit-
schrift unter Nr. 6, S. 2 11 eingehend erörtert und
konnte auf Grund eines ausgedehnten Zahlen-
materiales zeigen, dass schon ein ganz kleiner
Überschuss positiver Ionen der im Erdboden
vorhandenen lonenmengen genügt, um in die
freie Atmosphäre hinaustretend die Aufrecht-
erhaltung des Erdfeldes zu gewährleisten.
5. Endlich wird der naheliegende Einwurf
erhoben, die Theorie könne vielleicht die erd-
elektrischen Verhältnisse über dem Festlande
erklären, versage aber gänzlich für die grossen
ozeanischen Gebiete. Hier möchte ich zunächst
die Gegenfrage stellen, wie es überhaupt mit
dem elektrischen Felde „mitten auf dem Ozeane"
l) P. Czermak, Diese Zeitschrift 8, 185, 1902.
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S02
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
steht? Bekanntlich, lassen sich hierüber nur
Vermutungen aufstellen, da ausgedehntere Mes-
sungsreihen auf diesen Gebieten zur Zeit noch
ganz fehlen. Eine der ersten Autoritäten in
dieser Beziehung, Fr. Exner, betonte bei Auf-
stellung und Begründung eines von selten der
deutschen kartellierten Akademien an die inter-
nationale Assoziation der Akademien zu stellenden
Antrages bezüglich einer internationalen Or-
ganisation über die ganze Erde verbreiteter
luftelektrischer Beobachtungsstationen noch im
vorigen Jahre die hier klaffende Lücke unserer
Kenntnisse mit ganz besonderem Nachdrucke. ')
Aber selbst, wenn sich zeigen sollte, dass
auch über dem Meere ein elektrisches Feld mit
positivem Gefällewert die Regel bildet, so be-
stünde doch in der Annahme nicht die mindeste
Schwierigkeit, dass dieses Feld der Influenz-
wirkung der vom Lande aus über die Wasser-
flächen hingeführten Luftmassen mit einem
Überschusse an freier positiver Elektrizität ent-
spränge. Im Gegenteil würden sich hier wieder
neue, sehr interessante Gesichtspunkte ergeben,
denn die Gefällewerte müssten, je nachdem,
ob Land- oder Seewind herrscht, in ihrem
Betrage regelmässig wechseln u. s. w. Ganz
abgesehen hiervon ist aber das Wasser be-
kanntlich ein gutes Lösungsmittel für alle radio-
aktivierenden Emanationen und wenn auch
voraussichtlich das Meerwasser im allgemeinen
pro m' viel weniger davon gelöst enthält als
etwa das Grundwasser des Festlandes, so wird
es doch nirgends ganz frei von Emanation sein.
Denn einerseits münden Emanation fuhrende
Wässer in das Meer oder es steht mit solchen
in Kommunikation, andererseits dürfte der Meeres-
grund ebenfalls radioaktive Bestandteile ent-
halten wie viele Gesteine des Festlandes. Nun
wurde aber bei Schütteln von Wasser, welches
Emanation enthielt, mit Luft in dieser von uns
regelmässig eine stärkere Vermehrung der
Negativ-Zerstreuung, also einüberwiegen
von freien positiven Ionen beobachtet; auch
Herr R. Börnstein bemerkte ähnliches. 2)
Man kann dies vielleicht dadurch erklären, dass
die negativen Ionen, welchevonderfrei werdenden
Emanation zunächst in derselben Anzahl wie
die + Ionen in der Luft erzeugt werden, bei
ihrer grösseren Fähigkeit, Kondensation zu er-
zeugen über der bewegten Wasseroberfläche so-
gleich wieder in grösserer Anzahl niedergeschlagen
werden als die -|- Ionen, von denen daher ein
Überschuss in die umgebende Luft entweicht.
Wenn also auch beim Wasser nicht die Rede
ist von einem Diffundieren der Ionen durch
Risse und Spalten, wie bei lockerem Boden, so
1) Fr. Exner, Sitzimgsber. der math.-phys. Klasse der
Münchener Akad. 83, H. Heft, S. 294, 1903.
2) R. Börnstein, Verhandl. d. Deutschen Physik. Ge-
sellsch. Nr. 22, S. 412, 1903.
treffen wir doch auch hier auf einen ähnlichen
Effekt, wiewohl der Vorgang ein anderer wie
an Land ist; jedenfalls wäre schon damit über
den Ozeanen gleichfalls die Entstehung eines
Feldes mit normalem Gefälle gewährleistet.
6. Ich hoffe, dass es mir gelungen ist
zu zeigen, dass die erhobenen Einwände nur
scheinbar die neue Theorie treffen. Diese selbst
regt eine Fülle neuer Fragestellungen ohne
weiteres an. Insbesondere weist sie auf einen
innigen Zusammenhang zwischen Luftdruck, baro-
metrischer Unruhe und den luftelektrischen Er-
scheinungen hin. Schon jetzt deuten vereinzelte
und mehr gelegentliche Beobachtungen darauf,
dass mit' abnehmendem Luftdrucke die Zer-
streuungswerte an der Erdoberfläche regelmässig
ansteigen; dies kann den obigen Ausfuhrungen
zufolge nur dahin interpretiert werden, dass
ionenreichere Luft aus dem Boden in das freie
Luftmeer übertritt. Eine völlig klare Einsicht
in diesen Zusammenhang wird erst durch fort-
laufende Registrierungen beider Elemente ge-
wonnen werden können.*)
München, Juli 1904. Physik. Inst, d.techn.
Hochschule.
i) Unterdessen sind in dieser Zeitschrift die waodei-
voUen Registrierkurven des Herrn G. LUdeling Teröfieatticbt
worden (vergl. S. 450), welche den hier Termuteten Znsammeu-
hang aufs Schönste bestätigen. Dass nicht auch der Zusammea-
hang der q-Werte mit dem Potential - Gefalle zu Tage tritt
(vergl. S. 451) ist auffallend, da an anderen Beobachtings-
orten, wie z. B. hier in Mtlnchen, gerade dieser Parallflismiu
, besonders deutlich ausgesprochen ist (vgl. z. B. auch Gockel.
' D. Z. 4, 871, 1903 und Zölss, Sitzungsber. Wiener Akad. US,
I Abt. II, a., II 17, 1903, welche ebenfalls auf denselben hii-
' weisen). Auch sonst ist eine tSgliche Periode in den q-Wcrtei]
I bemerkt worden ; dass sie bei den Potsdamer R^islrieningn
' noch nicht zu Tage getreten ist, liegt vielleicht an dem Auf-
I Stellungsorte des Zeistreuungsapparates.
I (Eingegangen 30. Juli 1904.)
Ober eine von den Kathodenstrahlen des
Radiums in Metallen erzeugte Sekundär-
strahlung.
Von F. Paschen.
Anordnung i . Auf der empflndlichen Schicht
einer käuflichen Bromsilber-Gelatine-Trocken-
Platte liegen Platinbleche verschiedener Dicke
unterschwarzemPapier. In Glas eingeschmolzenes
reinstes Radiumbromid befindet sich im 5 — 25 cm
Entfernung darüber. Man erhält Schatten der
Metallbleche.
Anordnung 2. Unter der Schicht der
Trockenplatte und in Berührung mit ihr liegen
die Platinbleche, während das Radium 15 cm
darüber liegt. Die Kathodenstrahlen durch-
dringen also erst das Glas der photographischen
Platte, dann die Schicht und treffen zuletzt die
Platinbleche. Die Schicht des Negativs über
den Metallen erhält kräftige Schwärzungen von
der Form der Bleche. Die Stärke der Schwär-
zung nimmt mit der Dicke des Bleches nur
bei kleineren Dicken als 0,05 mm zu.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
503
Anordnung 3. Der Versuch der Anordnung 2
wird dahin abgeändert, dass das Radiumglas
in einer geschlossenen Bleihülle von 4 mm
Wandstärke steckt. Die Schwärzung über den
Metallstücken tritt jetzt noch mehr hervor.
Anordnung 4. Der Versuch der Anord-
nung I wird mit einer Bleihülle von 4 mm
Wandstärke um das Radium wiederholt. Die
Schatten der Metallstücke werden weniger hell
und zwar um so weniger, je dünner die Bleche
sind. Dies wäre als Folge der geringeren Ab-
sorption der durch 4 mm Blei gesiebten Radium-
strahlen nicht auffallend. Allein die dünnsten
Bleche, deren Dicke kleiner als 10 ,« ist, geben
keine Schatten mehr, sondern zeigen jetzt unter
sich stärkere photographische Schwärzung, als
die Nachbarteile der Platte. Damit ist bewiesen,
dass die Schwärzung über den Metallstücken
in Anordnung 2 und 3 jedenfalls zu einem be-
trächtlichen Teil nicht durch reflektierte Ka-
thodenstrahlen hervorgebracht sein kann, son-
dern einer sekundären Strahlung zuzuschreiben
ist, welche im Metall entsteht, wenn der Ka-
thodenstrahl hier auftrifft.
Anordnung 5. Durch ein Magnetfeld von
ca. 1000 C.CS.-Einheiten und 6 cm Länge
(senkrecht zu den Kraftlinien) werden die Ka-
thodenstrahlen des Radium zu einem Spektrum
auseinander gebreitet, welches von den unab-
gelenkten y-Strahlen bis zu den langsamsten
ii-Strahlen, welche die Papierumhüllung der
pbotographischen Platte noch durchdringen,
etwa 9 cm Länge besitzt. Diesem Spektrum
werden photographische Schichten exponiert,
welche in der halben Breite des Spektrums
vorne oder hinten mit Platinblechen verschie-
dener Dicken bedeckt sind, so dass also die
Strahlen entweder erst das Metall und dann die
Schicht oder umgekehrt durchlaufen. Im letzten
Falle verstärkt eine hinter der (Film-) Schicht lie-
gende Platinplatte die photographische Wirkung
der Kathodenstrahlen aller Geschwindigkeiten.
Im ersteren Falle (Platin vor der Schicht)
zeigt sich, dass am Orte der langsamsten ß-
Strahlen selbst unter dem dünnsten Blech von
2,5 // Dicke ein Schatten (weniger Schwärzung)
gebildet wird. Bei grösserer Geschwindigkeit
kommt eine Stelle, wo unter dem Blech gleiche
Schwärzung wie in der Nachbarschaft vor-
handen ist, und bei noch grösserer Geschwindig-
keit ist die Schwärzung unter dem Blech vermehrt
und zwar am meisten am Orte der y-Strahlen.
Der Bereich stärkerer Absorption rückt mit
wachsender Blechstärke nach grösseren Ge-
schwindigkeiten. Unter einem Blech von 0,1 mm
Dicke schwärzen eben die schnellsten von
Kaufmann gemessenen iS-Strahlen die Platte
noch mehr, als ohne Blech. Unter einem Blech
von 0,3 mm Dicke werden auch diese stärker
absorbiert, während die noch schnelleren, aber
i ablenkbaren Strahlen, deren Existenz ich nach-
wies') noch stärker schwärzen. Unter noch
dickeren Blechen schliesslich sind alle ab-
I lenkbaren Strahlen weniger geschwärzt. Nur
I der nicht abgelenkte Komplex der 7 -Strahlen
, allein zeigt dann noch stärkere Schwärzung.
I Blei zeigt die Effekte ähnlich.
I Es ist damit eine sekundäre Strahlung der-
jenigen Metalle nachgewiesen, welche von den
I ß- und y-Strahlen des Radiums getroffen werden.
I Diese Sekundärstrahlung nimmt mit der Ge-
schwindigkeit der erzeugenden Strahlung zu.
Nimmt man an, dass sie durch die Zahl der im Metall
! absorbierten oder reflektierten Quanten hervor-
, gebracht wird, deren Zahl immer grösser ist als die
i Zahl der in der photographischen Schicht ab-
j sorbierten und dort schwärzenden direkten
Strahlen, so ist die verstärkende Wirkung des
. vor der Schicht liegenden Metalles verständlich,
ebenso auch ihre Abhängigkeit von der Schicht-
1 dicke. ^) Es sind Versuche begonnen, um die Ab-
! hängigkeit der Sekundärstrahlung von allen in
I Betracht kommenden Umständen zu erforschen.
I Der Nachweis dieser sekundären Strahlung
j gelingt nur, wenn die Metalle die photogra-
phische Schicht berühren oder ihr sehr nahe
I kommen. Teile der Bleche, welche die Schicht
I nicht direkt berühren, wirken schon weniger.
Die photographische Verstärkung durch dünne
I (etwa 10 fi dicke) Platinbleche, welche vor der
empfindlichen Schicht liegen, oder durch dickere,
I welche dahinter liegen, ist ein wichtiges Hilfsmittel
I zur Untersuchung der Kathodenstrahlen des
Radiums. Besonders für die schnellsten der-
I selben wird die Expositionszeit hierdurch be-
I trächtlich vermindert.
Da die /^-Strahlen als Kathodenstrahlen an-
' gesehen werden, darf man die hier nachge-
wiesene sekundäre Strahlung wohl als den
I theoretisch geforderten Röntgen-Effekt dieser
Strahlen auffassen. Er erweist sich in Überein-
stimmung mit der Theorie der Herren Abra-
ham und P. Hertz um so kräftiger, je grösser
die Geschwindigkeit und elektromagnetische
I Trägheit, also der „Impuls" der Straihlen ist.
Dass die y-Strahlen den bei weitem grössten
Effekt dieser Art zeigen, ist in Übereinstimm-
ung mit der von mir aus anderen Versuchen')
, gefolgerten Anschauung, dass diese Strahlen
Kathodenstrahlen einer sehr grossen Geschwindig-
keit sind, nicht aber Röntgenstrahlen. Denn
j ich habe diesen Effekt vergebens bei Röntgen-
; strahlen gesucht. Bestrahlt man die Anord-
' i) F. Paschen, Ann. d. Phys. IV, 14, 398, 1904.
2) Bei sehr langsamen Kathodenstrahlen is't von den
Herren L. Austin u. H. Starke (Ann. d. Phys. IV, 9, 271,
1902) eine Sekundärstrahlung gefunden, welche aber bei senk-
rechtem Einfall verschwindet und mit der Geschwindigkeit
der erzeugenden Strahlen abnimmt, also anderer Art zu sein
scheint.
3) F. Paschen, Ann. d. Phys. IV, 14, 164 u. 389, 1904.
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504
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
nung 2 mit Röntgenstrahlen, so erhält man
eine nur eben sichtbare Verstärkung der
Schwärzung vor den Metallen wohl infolge der
sekundären Strahlung, welche die von Röntgen-
strahlen getroffenen Metalle bekanntlich zeigen.
In der Anordnung i erhält man mit dem
dünnsten Blech nur Schatten.
(Eingegangen 30. Juli 1904.)
Atmosphärische Radioaktivität.
Von H. A. Bumstead.
Es ist neuerdings durch eine Anzahl Unter-
suchungen , welche an voneinander weit ent-
fernten Örtlichkeiten angestellt wurden, dar-
gethan worden, dass das aus Erde, Wasser und
aus Petroleum gewonnene radioaktive Gas die-
selben Eigenschaften wie Radiumemanatioh selbst
besitzt. ') Etwas Emanation muss natürlich auch
in der Luft oberhalb des Erdbodens anwesend
sein, und es liegt nahe, daraus zu folgern, dass
die radioaktiven Erscheinungen der Atmosphäre
diesem Umstände zuzuschreiben sind. Man
könnte demnach erwarten, dass die auf einem
negativ geladenen Drahte, der in freier Luft
exponiert wird, angehäufte Radioaktivität mit
derselben Geschwindigkeit wie die durch Radium
induzierte Aktivität verschwindet, und Elster
und G eitel haben wirklich kürzlich Beobach-
tungen angestellt, welche diese Erwartung,
wenigstens angenähert bestätigen.''') Anderer-
seits haben Rutherford und Allan, welche
die ersten waren, die sorgfaltig die Verlust-
geschwindigkeit des negativ geladenen Drahtes
massen'), ein anderes Ergebnis erhalten; sie
fanden nämlich, dass die Radioaktivität regel-
mässig nach einem Exponentialgesetze sinkt und
in etwa 45 Minuten auf die Hälfte ihres Wertes
fällt, während die von Radium induzierte Aktivität
während der ersten beiden Stunden nicht
exponentiell abfällt, und wenn sie anfängt, dieses
Verhalten zu zeigen, ihre Halbwertzeit 28 Minuten
und nicht 45 ist. Ganz kürzlich hat Allan*)
eine ausgedehnte Untersuchung der atmosphä-
rischen Radioaktivität angestellt, in deren Verlaufe
er im grossen und ganzen die früher von Ruther-
fo rd und ihm erhaltenen Ergebnisse, was die Ver-
lustgeschwindigkeit anbelangt, bestätigthat, wenn
auch gewisse Beobachtungen darauf hinweisen,
dass die Abnahme nicht so ganz regelmässig ist.
Die Versuche, welche ich beschreiben will,
wurden vor dem Erscheinen der letzten Arbeiten
von Elster und Geitel und von Allan begonnen
und in Anbetracht der Abweichungen zwischen
ihren Ergebnissen und auch deswegen fortgesetzt,
1) Adams, Phil. Mag., Nov. 1903; Elster und Gei tel,
diese Zeitschr. 6, 11, 1904; Bumstead und Wheeler,
American. Joum. of Science, Febr. 1904; Himstedt, Drades
Ann. 18, 573, 1904.
2) Elster und Geitel, loc. cit.
3) Kutherford und Allan, Phil. Mag. Dez. 1902.
4} Allan, Phil. Mag. Febr. 1904.
weil ich Anzeichen erhalten hatte, welche auf
von keinem von beiden erzielte Ergebnisse
hindeuteten. Ein dünner, 0,25 mm im Durch-
messer haltender Kupferdraht wurde ungefähr
8 m über dem Erdboden zwischen zwei be-
nachbarten Häusern horizontal aufgehängt; er
stand mit dem negativen Pol einer Whims-
hurstschen Maschine in Verbindung, welche mit
einem kleinen Motor betrieben wurde und deren
positiver Pol geerdet war. Eine parallele
Funkenstrecke von 5 mm Länge diente dazu,
die Potentialdifferenz während einer Exposition,
die gewöhnlich 3 Stunden lang fortgesetzt wurde,
konstant zu erhalten. Die Aktivität des Drahtes
wurde in einem cylindrischen Versuchsgefäss
I beobachtet, wobei der Mittelstab mit dem einen
; Quadrantenpaare eines Quadrantelektrometers
I in Verbindung stand; der Stab war in ge-
wohnter Weise durch eine geerdete Schutzplatte
' geschützt. Der Boden des Cylindergefässes
war leicht abnehmbar und trug vier vertikale
I Messingstäbe gerade innerhalb der Wände des
j Gefässes, und um diese Stäbe herum konnte
der exponierte Draht gewunden werden. Das
I Elektrometer war von besonderer Konstruktion
I mit Schwefelisolierung und verstellbaren Qua-
] dranten; die Nadel war aus versilbertem Papier
i und die Aufhängung ein Quarzfaden, der in eine
Lösung aus Calciumchlorid getaucht war, so das.«
er, wie bei Dolezaleks Elektrometer, leitend
wurde. Bei der benutzten Aufhängung war die
Empfindlichkeit, wenn 90 Volt an die Nadel
angelegt waren, ausreichend (250 cm pro Volt
bei I Meter entfernter Skala), und das Instru-
ment sehr konstant. Wenn das Potential an
der Nadel konstant erhalten wurde, so variierte
die Empfindlichkeit des Apparates mit Bezug
auf ein kleines Uranoxydstückchen während
eines Zeitraumes von mehreren Tagen nicht
merklich. Zufallige Bewegungen der Nadel
wurden wirksam dadurch verhindert, dass der
Verbindungsdraht zwischen Elektrometer und
Cylinder in eine geerdete Messingschachtel ein-
geschlossen wurde, an deren Aussenseite ein
kleiner Elektromagnet zur Isolierung oder zum
Kurzschliessen der Quadranten diente.') Der
exponierte Draht konnte ohne Störung der
Verbindungen und ohne Erschütterung des
Elektrometers in den Cylinder eingesetzt werden,
sodass mit den Ablesungen unmittelbar be-
gonnen werden konnte; der einzige Zeitverlust
nach dem Abschluss der Exposition bestand
in dem Einsetzen des Drahtes und dem Auf-
wickek) auf den Rahmen. Nachdem der Draht
in das Versuchsgefäss eingesetzt worden war,
wurden Messungen des lonisierungsstromes in
Zwischenräumen von je 3 Minuten während des
l) Diese Anordnung ist früher beschrieben worden. Siehe
Am. Journ. Sc, Febr. 1904, S. 100.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
505
ersten Teiles der Versuche vorgenommen,
während noch die Aktivitätsveränderung schnell
vor sich ging; später wurden nur alle 6 Minuten
Ablesungen vorgenommen.
Zu Anfang der Versuche kamen verhältnis-
mässig kurze Drähte zur Verwendung (5 Meter),
deren Aktivitätsabfall mit einiger Genauigkeit
etwa 2 Stunden lang verfolgt werden konnte.
Die Ähnlichkeit mit dem Verhalten der durch
Radium induzierten Radioaktivität war unver-
kennbar und findet ihren deutlichen Ausdruck
in den Kurven der Figur i. Die obere und
untere Kurve, I und III, stellen den Abfall der
Fig. I.
Aktivität von Drähten dar, die in offener Luft
an verschiedenen Tagen exponiert wurden,
während die zwischenliegende Kurve II mit
einem Draht erhalten wurde, der in einer 2 Liter
haltenden Flasche exponiert worden war, welche
sehr schwache Radiumemanation enthielt (die
Expositionszeit war dieselbe, 3 Stunden) ; dieser
Draht wurde vermittels einer Whimshurstschen
Maschine auf dasselbe Potential geladen. Die
Ähnlichkeit ist ganz auffällig, besonders was
die anfängliche bedeutende Abfallsgeschwindig-
keit anbelangt, welche charakteristisch für die
durch Radium erzeugte induzierte Aktivität ist,
und welche ich stets an dem in freier Luft
exponierten Drahte beobachtet habe, wenn 2
bis 3 Beobachtungen während der ersten
IG Minuten gemacht wurden, nachdem die
Exposition au%ehört hatte. Wenn jedoch die
Beobachtungen sorgfältig miteinander verglichen
werden, so ist es augenfällig, dass sie innerhalb
der Versuchsfehler nicht vollständig miteinander
übereinstimmen; ein einfacher Blick auf die
Kurven in Fig. i zeigt nämlich, dass gegen
das Ende die Luftdrähte etwas langsamer als
der der Radiumemanation ausgesetzte Draht
abfielen. Es erschien nun wahrscheinlich, dass
dies an dem Vorhandensein von kleinen Be-
trägen irgendeiner Form der Radioaktivität
lag, welche langsamer als die auf Rechnung
von Radium kommende abfällt, und die daher
im Laufe der Zeit sich mehr und mehr fühlbar
machen musste. Demgemäss wurden Drähte
von 30 m Länge in derselben Weise exponiert
und 4 Stunden lang Beobachtungen vorge-
nommen. Die Ergebnisse zweier derartiger
Versuche sind in Fig. 2 eingetragen, woselbst
der Klarheit halber die natürlichen Logarithmen
der lonisierungsströme als Ordinaten und die
Zeiten als Abszissen aufgetragen sind.^) Die
Kurven I und III stellen wiederum den Luft-
Fig. 2.
draht und die Kurve IV einen zum Vergleich
benutzten der Radiumemanation ausgesetzten
Draht dar. Das Vorhandensein einer langsam
abfallenden Radioaktivität ist an der Kurve
zwischen 2 und 4 Stunden deutlich zu sehen.
24 Stunden später war der Draht immer noch
merklich radioaktiv, doch war die Wirkung zu
klein, als dass man sie mit Genauigkeit hätte
messen können; sie betrug ungefähr ein Fünftel
der Aktivität bei 4 Stunden.
Um die Abfallsgeschwindigkeit dieser be-
ständigen Aktivität zu bestimmen, wurden
i) Auf dieser J^ichnung ergeben alctive Substanzen, die
nach demselben Gesetze abÜleo, parallele Kurven; wenn das
Gesetz exponential ist, so muss die Kurve eine gerade Linie
' sein und der Abfall der Linie gleich A in der Formel
! /=/(,•*" sein. Der Nullpunkt der Ordinaten ist gleich-
I gültig, so daß wir je nach Bequemlichkeit log 7 oder Qog O
. + konst.) eintragen können.
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5o6
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
6 Drahtlängen in weitem Zickzack zwischen den
Fenstern der zweiten Etage zweier Gebäude
exponiert, wobei die Gesamtlänge 200 m be-
trug. Sie hingen um verschiedene Beträge von
der Horizontalen herab, so dass ihre elektro-
statischen Felder so viel wie möglich von der
umgebenden Luft enthielten. Der kleine Durch-
messer des Drahtes machte es möglich, diese
Länge ohne Schwierigkeit .in das Versuchs-
gefäss zu stecken. 9 Stunden später betrug
die Stromstärke etwa sechsmal so viel wie die
von „spontaner Ionisierung" der Luft her-
rührende; wenn dieser Betrag auch klein war,
so war er doch mit einiger Genauigkeit zu
messen. Fünf Beobachtungen wurden zu dieser
Zeit ausgeführt, und nach Verlauf von 1 2 Stunden
5 weitere; indem ich sie zu je zweien kombi-
nierte, erhielt ich die folgenden Werte für den
Abfallskoeffizienten /i:
0,069
0,069
0,066
0,061
0,073
_ 0,065
i. = 0,067
Die diesem Koeffizienten entsprechende Halb-
wertzeit beträgt 10V3 Stunde; dies kommtder Ab-
nahmegeschwindigkeit der induzierten Aktivität
des Thoriums so nahe, dass wenig Zweifel darüber
übrig bleibt, dass die langsam abnehmende Aktivi-
tät am Luftdraht wirklich von Thorium herrührt.
Es ist möglich, das Verhältnis dieser Aktivität
zu der vergänglicheren durch eine verlängerte
Exposition des Drahtes zu erhöhen; für die durch
Radium induzierte Aktivität ist eine Expositions-
zeit von drei Stunden ausreichend, um den
.schliesslichen Gleichgewichtswert so ziemlich
zu erreichen, während die von Thorium her-
rührende induzierte Aktivität mehrere Tage
hindurch weiter zunimmt. Durch eine zwölf-
stündige Exposition eines langen Drahtes an
einem schönen hellen Tage ist es mir geglückt,
beträchtliche Mengen dieser langsam abnehmen-
den Radioaktivität aufzusammeln. Elf Stunden,
nachdem der Draht in den Versuchszylinder
gesteckt worden war, betrug der Strom durch
das Gas 35mal soviel wie der, welcher von
spontaner Ionisierung herrührte; man konnte
sein allmähliches Abnehmen mehrere Tage lang
verfolgen. Beobachtungen, die sich über ver-
schiedene Zeitintervalle ausdehnten (von 6 bis
27 Stunden), zeigten, dass die Abnahme exponen-
tiell war und dass der Durchschnittswert von
A nach fünf Bestimmungen 0,0616 betrug, was
einer Abnahme auf den halben Wert in n,2
Stunden entspricht.
Die Beobachtungen über atmosphärische
Aktivität lassen sich recht gut, aber doch nicht
ganz befriedigend mit der Annahme erklären,
dass die Aktivität vollständig von den indu-
zierten Aktivitäten des Radiums und Thoriums
herrührt. In folgenden Tabellen giebt die
2. Spalte die berechneten Werte der Ionisierung
an, die sich nach dieser Annahme ergeben,
wobei das Verhältnis der beiden Aktivitäts-
formen so gewählt worden ist, dass die beob-
achteten und berechneten Werte bei i Stunde
und bei 4 Stunden miteinander übereinstimmen;
für vorliegenden Zweck hat man die Abnahme
der Thoriumaktivität als exponentiell ange-
nommen (in der ersten Zeit verhält es sich
eigentlich nicht so), während sich die Abnahme
der Radiumaktivität nach Kurve IV in Fig. 2
ergiebt') Die dritte Spalte ergiebt die beob-
achteten Werte für entsprechende Zeiten, und
die letzte Spalte die Difterenzen zwischen den
berechneten und beobachteten Werten. Die
erste Tabelle giebt die in Kurve I Fig. 2 und
die zweite die in Kurve III eingetragenen Ver-
suche wieder.
Angenommen:
Kurve I.
bei I
c^ j / Radiumaktinttt --=
Stunde 1 Thoriumaktivität =
17,0
1,6
bei 4
e. j f Radiumaktivität =
S*'^'^'=°( Thoriumaktivität =
0,244
1,324
/ (Stunden)
Berechnet ' Beobachtet
Differem
1,0
18,6
18.6
0,00
1.5
II.I
10,8
+0,30
2,0
6,48
6,20
+0.28
2.5
3.81
3.69
-1-0,12
3.0
2.SI
2.45
-1-0,06
3.5
1.89
1.84
+0.05
4,0
«.57
>.S7
0,00
Angenommen:
Kurve II.
bei
I Stunde / R»diumaktivitSt == 8,77
I ötunoe 1 xhoriumaktivität = 1,23
bei^
c».,_j-„ / Radiumaktivität =
t Stunden ^ Thoriumaktivität -
= 0,12
= 1,02
/ (Stunden)
Berechnet ' Beobachtet
DiAeren^
1,0
10,00 10,00
0,00
«.5
6,11 5.59
-ho,i6
a,o
3.73 3.33
+0.20
a.5
2.33 1 2.3°
+Ofii
3.0
1,67 ' 1,67
0,00
3.S
1.3* 1 «.2»
0,00
4.0
i.«4
t.14
0,00
l) Bis zu 2,5 Stunden ergiebt diese Kurve IV, sowie anch
andere ähnliche von mir angestellte Versuche, von der von
Curie und Danne (Comptes rendus 186, 365, 1903) aogt-
gebeneo Formel etwas verschiedene Resultate; diese Formel
lautet:
/= /o lae »i - (a - l) /"»i J .
wo fl = 4,20, 61 = 2420 Sekunden, 8% = 1860 Sekunden ist
Bei dieser Formel ist die anfängliche Schwierigkeit ma
Radium herrührende und schnell abfallende Aktivität nicht
mit berücksichtigt. In dem schliesslichen exponentiellen Teile
stehen meine Ergebnisse mit denen von Curie und Danoe
in enger Obereinstimmung. Der von ihnen erhaltene Halb-
zeitwert beträgt 27,9 Minuten, während der sich aus ver-
schiedenen von meinen eigenen Versuchen ergebende Wert
27,7 Minuten ist
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
507
Wenn auch diese Unterschiede nicht gross
sind, so ist doch offenbar ein bestimmter Gang
vorbanden, der darauf hindeutet, dass zwischen
ein und zwei Stunden die Luftaktivität etwas
schneller abnimmt als eine Kombination der
von Radium und Thorium herrührenden indu-
zierten Aktivitäten, während zwischen zwei und
vier Stunden die Abnahme langsamer ist. Dies
icann nicht an dem Fehler liegen, den man bei
der Annahme begeht, dass die Thoriumaktivität
mit ihrer Endgeschwindigkeit abnimmt ; R u t h e r-
ford hat gezeigt, dass nach kurzer Exposition,
die durch Thorium induzierte Aktivität zunächst
zunimmt, so dass eine Korrektion in dieser
Richtung falsch wäre. Eine andere eventuelle
Erklärung der Abweichung wäre die, dass die-
selbe an einem Fehler in der Bestimmung der
Radiumkurve läge; eine Wiederholung der Be-
stimmung zeigt jedoch keinen Zuwachs der
Geschwindigkeit zwischen i und 2 Stunden
an. Wenn wir daher diese Differenzen nicht
auf die Rechnung zufälliger Fehler setzen (was
in Anbetracht ihres anscheinend systematischen
Verhaltens unwahrscheinlich erscheint), so würden
sie auf die Anwesenheit einer kleinen Menge
einer Form induzierter Radioaktivität hinzuweisen
scheinei\, welche schneller abnimmt, als die
Abnahmegeschwindigkeit der Radiumaktivität
zwischen i und 2 Stunden beträgt. ') Die vor-
liegenden Versuche sind nicht genau genug, um
mehr als eine gewisse Wahrscheinlichkeit hier-
für darzuthun; ich habe jedoch die Hoffnung,
dass es möglich sein dürfte, in dieser Richtung
vermittels sorgfältiger und besonders zu dem
Zwecke angestellter Versuche noch weiter zu
gehen. Die einzige andere induzierte Radio-
aktivität, die ausser der des Radiums und
Thoriums noch bekannt ist, ist die von Aktinium
herrührende. Nach einer neuerlichenBestimmung
durch Debierne ist deren Abnahme exponen-
tiell ^); sie erreicht den Halbwert in 40 Minuten.
Diese Geschwindigkeit ist daher zu klein, als
dass sie die Abweichung erklären könnte; wenn
aber eine Substanz von schneller abnehmender
Aktivität vorhanden ist, so ist das Vorhanden-
sein einer kleinen Menge durch Aktinium er-
regter Aktivität nicht ausgeschlossen, da zwischen
den beiden eine teilweise Kompensierung statt-
finden konnte.
Es ist recht auffällig, dass, wenn auch die
Aktivität des Luftdrahtes sicherlich auf Rechnung
einer Anzahl verschiedener Aktivitätsformen
kommt, die mit verschiedener Geschwindigkeit
abnehmen, doch der resultierende Effekt zwischen
0,5 und 2 Stunden so annähernd exponentiell
ist, wie dies die geraden Linien in Fig. 2 an-
i) Nicht notwendigerweise schneller als die schliessliche
Gescliwindigkdt der Radiumaktivität (Halbwert in 28 Minuten).
2) Debierne, Comptes rendus 5. Kebr. 1904, S. 411.
geben. Es ist eine weitere Übereinstimmung,
dass in diesem Teil der Kurve die Geschwindig-
keit den von Debierne für die von Aktinium
herrührende induzierte Aktivität gefundenen
Werte so nahe kommt. Der Halbzeitwert
während dieses Zeitintervalles ist für Kurve I
38 Minuten und für Kurve III 41 Minuten.
Wenn die Beobachtungen nicht weiter getrieben
würden, so würde die Folgerung auf der Hand
liegen, dass die Erscheinung auf Rechnung der
Aktiniumemanation in der Luft zu setzen ist
Aber das bekannte Vorhandensein der Thorium-
aktivität widerspricht der Annahme, dass ein
beträchtlicher Teil des Effektes von Aktinium
herrührt. Folgende Tabellen werden dies be-
weisen; sie gleichenden beiden vorher gegebenen ;
nur dass in der Spalte der berechneten Werte
angenommen worden ist, dass an Stelle von
Radium- und Thoriumaktivität Aktinium- und
Thoriumaktivität vorhanden ist.
Angenommen :
Kurve I.
K^i . 0....1. / Aktiniumaktivität = 17,6
bei I Stunde | ThoriumaktivitSt = olgö
bei 4 Stunden
f Aktiniumaktivität =
\ Thoriumaktivität =
t (Stunden) 1 Berechnet Beobachtet
0,78
0.79
Differenz
i.S
2,0
2.5
3.0
3.5
4.0
18,6
18,6
i',4
10,8
7."
6,20
4.56
3,69
3.04
*.45
2,12
1,84
1,57
1,57
0,00
4-0,60
+0,91
+0,87
+0.59
-1-0,28
0,00
Angenommen :
bei I Stunde
Kurve IIL
{Aktiniumaktivität = 9,11
Thorium&ktivität — 0,89
I • . c-> j / Aktiniumaktivität --^ 0,40
be, 4 Stunden |.j.^^^.^^^,^^.^;^j.j _ ^'^^
/ (Stunden) Berechnet Beobachtet
1.0
1.5
2,0
2.5
3.0
3.5
4.0
10,00
6,27
4.05
2,72
1,92
1.43
«.14
lO.OO
5.95
3.53
2.30
1,67
1,32
1,14
Differenz
0,00
+0,32
+0,52
+0,42
+0,25
-H).i«
0,00
Die Differenzen sind weit grösser als bei der
Annahme des Vorhandenseins von Radium und
Thorium und liegen ganz ausserhalb etwaiger
Versuchsfehler; um selbst diese mangelhafte
Übereinstimmung zu erzielen, muss man noch
eine kleinere Menge Thoriumaktivität annehmen,
als die beobachtete, zu späteren Zeiten als nach
4 Stunden zulässig ist. Auch von vornherein
erscheint es unwahrscheinlich, dass ein grosser
Teil der Wirkung auf Rechnung von Aktinium
kommen sollte; die Radiumemanation ist bekannt-
lich im Erdboden vorhanden und nimmt so
langsam ab (Halbwert in 4 Tagen), dass für
eine weitgehende Diffusion der Emanation durch
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5o8
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
die Atmosphäre reichlich Zeit vorhanden ist;
die Aktiniumemanation nimmt andererseits mit
grosser Geschwindigkeit ab (Halbwert in 4 Sekun-
den ')), und wenn dieselbe nicht im Erdboden
in verhältnismässig ungeheuren Mengen vor-
handen ist, und nicht fern von der Oberfläche
liegt, so können ihre Wirkungen in freier Luft
nidbt über die der Radiumemanation das Über-
gewicht erhalten. Es ist kein Grund zur An-
nahme vorhanden, dass dem so wäre; jeder
Ersatz von Radium durch Aktinium in den be-
rechneten Werten zieht eine grössere Abweich-
ung von den beobachteten Werten nach sich.
Aber wie früher bemerkt, wenn es sich heraus-
stellen sollte, dass eine kleine Menge schneller
verschwindender Aktivität wirklich vorhanden
ist (wie man einigen Grund zu vermuten hat),
so ist es nicht unmöglich, dass sich auch einige
Aktiniumaktivität vorfinden sollte. Herr A. M.
Dadurean, dem ich freundliche Unterstützung
bei manchen der vorliegenden Versuche ver-
danke, ist augenblicklich mit einem Versuch
beschäftigt, die Anwesenheit oder Nichtanwesen-
heit einer solchen Aktivität endgültig festzu-
stellen.
Man wird bemerken, dass der allgemeine
Abfall von Kurve III weniger schnell ist als
der von Kurve I, und dass eine beträchtlich
grössere Menge der Thoriumaktivität vorhanden
zu sein scheint. Dies dürfte sich meines Er-
achtens nach den bekannten Eigenschaften der
Radium-und Thoriumemanationen erklären lassen.
Die in I eingetragenen Versuche wurden an-
gestellt, während der Erdboden hartgefroren
war und zwar (abgesehen von gelegentlichem
oberflächlichem Auftauen) mehrere Monate lang
sich in diesem Zustande befunden hatte; III ist
das Ergebnis einer einen Monat später ange-
stellten Exposition, als der Frost vom Boden
vollständig verschwunden war. Die Abnahme
der Thoriumemanation (Halbwert in einer Minute)
ist so schnell im Vergleich zu der der Radium-
emanation, dass jede Verzögerung in ihrem
Freiwerden vom Erdboden das Verhältnis, in
dem sie in der Luft vorhanden ist, beträchtlich
verkleinern würde. Nach der herrschenden
Theorie der Radioaktivität, die wir J. J.Thom-
son und Rutherford verdanken, erzeugt der
Zerfall der gasförmigen Emanation eine feste
Substanz, auf deren Rechnung die induzierte
Radioaktivität kommt, und die wir nach Ruther-
ford Emanation X nennen können. Die Teil-
chen der Emanation X, die das Gas hervor-
bringt, bevor dasselbe den Erdboden verlässt
(und zwar die beider Arten), würden die obere
Luft niemals erreichen, da sie nicht so wie die Mole-
küle eines Gases diffundieren, sondern sich im Erd-
boden absetzen würden: andererseits würden die
l) Debierne, 1. c.
nachdem Entweichen des Gases hervorgerufenen
sich, da sie so klein sind, sehr langsam absetzen,
und dürften von den Luftströmen über beträcht-
liche Entfernungen hin fortgetragen werden.
Die Annahme, dass die kleineren Mengen der
Thoriumaktivität an dem Zugefrorensein des
Erdbodens liegt, wird von zwei anderen Ver-
suchen (die jedoch unvollständig sind und daher
im einzelnen nicht angegeben werden sollen)
bestätigt, von denen der eine bei gefrorenem
und der andere bei nichtgefrorenem Boden
angestellt wurde; im letzteren Falle war die
Abnahme beträchtlich langsamer und wies auf
eine grössere Menge Thoriumaktivität hin. Die
in III beobachtete kleinere Gesamtaktivität
könnte als eine Widerlegung obiger Erklärung
angesehen werden; ich meine jedoch, dass die-
selbe an einer anderen Ursache lag. Es war
nämlich an dem Tage, an dem der Versuch
angestellt wurde, in der Luft ein sehr beträcht-
licher Dunst vorhanden, und es herrschte wenig
Wind; der andere Versuchstag hingegen war
ausnahmsweise klar und an ihm blies eine
kräftige Brise. Der Wind würde einen grösseren
Teil der Teilchen der Emanation X in das elek-
trische Feld des Drahtes einbringen, und der
Umstand, dass dieselben nicht mit Wasser-
tropfen (oder jedenfalls nur mit sehr kleinen)
geladen waren, würde dieselben zu einer Be-
wegung mit grösserer Geschwindigkeit längs
der Kraftlinien veranlassen; daher würde dann
eine grössere Anzahl vom Drahte aufgefangen
werden, selbst dann, wenn die Anzahl in einem
Kubikcentimeter Luft in Wirklichkeit kleiner
sein würde. Die einzige Exposition eines
Drahtes, die ich an einem klaren windigen Tage
vorgenommen habe, seitdem der Erdboden auf-
getaut ist, betrug 12 Stunden, sodass das Er-
gebnis sich mit der 3 stündlichen Exposition
nicht unmittelbar vergleichen lässt; ausserdem
wurde nicht die gesamte Aktivität, sondern nur
I der nach 10 Stunden übrig bleibende Thorium-
I effekt beobachtet. Wenn wir diesen auf seinen
' 4 Stunden nach Schluss der Exposition beob-
I achteten Wert reduzieren, den Längenunterschied
' der Drähte in Betracht ziehen und annehmen,
I dass die Beziehung zwischen der Thorium-
I aktivität und der Expositionszeit
I •/. = /(,_,--)
' beträgt, so giebt der erzielte Wert an, dass
I ungefähr 7SProz. mehr von der Thoriumaktivität
I sich auf Drähten von gleicher Länge in derselben
I Zeit an dem klaren Tage würde abgesetzt haben,
i als der Boden nicht zugefroren war, als dies
I an dem klaren Tage bei zugefrorenem Boden
j der Fall war.
I Eine ähnliche Erklärung lässt sich für den
Umstand geben, dass die Radioaktivität von
' Regen und Schnee, die Herr D. T. R. Wilson
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
509
entdeckt hat, "mit anderer Geschwindigkeit als
die des negativ geladenen Drahtes abnimmt.
Wilson findet, dasserstere in ungefähr 30 Minu-
ten auf den halben Wert sinkt '), und dies
kommt der schliesslichen Geschwindigkeit der
von Radium induzierten Aktivität sehr nahe.
Wenn wir annehmen, dass ein Teil der Tropfen
der Regenwolken sich an den positiv geladenen
Partikeln der in der Luft vorhandenen Radium-
emanation X kondensiert, so würde die Zeit,
welche die Tropfen zum Fallen und die das
Wasser zum Sammeln und Verdunsten braucht,
eine Beobachtung des anfänglichen nicht
exponentiellen Verschwindens dieser Aktivität
verhindern; es würde schliesslich nur das regel-
mässigverschwindendeEndproduktübrig bleiben.
Die Abwesenheit eines beträchtlichen Betrages
Thoriumaktivität lässt sich mit dem schnellen
Abfall der Thoriumemanation erklären; freilich
können die Partikel der Thoriumemanation X,
die in der Nähe des Erdbodens vorhanden sind,
manchmal von dem Winde zu beträchtlichen
Höhen getrieben werden, aber das Verhältnis
der Radiumaktivität muss beim Aufwärtsgehen
ständig zunehmen, da wir bei der Radiumaktivität
nicht nur die von der Nähe des Erdbodens in
die Höhe geblasenen Teilchen, sondern auch die
von der Radiumemanation an Ort und Stelle
erzeugten Teilchen haben. Das langsame Ver-
schwinden dieser Emanation erlaubt eine Diffu-
sion zu weit grösseren Höhen, als dies bei der
Thoriumemanation der Fall ist. Es ist zu er-
warten, dass ein negativ geladener mehrere
Hundert Fuss über dem Erdboden aufgehängter
Draht eine kleinere Thoriummenge zeigen würde,
als ein Draht, den man in der Nähe der Erd-
oberfläche exponiert.
Ich habe mich auch nach Beweisen für die
Anwesenheitvon Thorium- und Aktinium-Emana-
tion im Boden umgesehen, ohne jedoch bisher
endgültige Ergebnisse zu erzielen. Es ist
natürlich zu diesem Zwecke unnötig, die Luft
vom Erdboden aufzusaugen und in ein Elek-
troskop oder einen Kondensator einzubringen,
wie bei der Untersuchung nach Radiumemana-
tion, und zwarwegendes schnellen Verschwindens
der Thorium- und Aktiniumemanation. Ein
galvanisiertes Blechrohr von 1 5 cm Durchmesser
und 2 m Länge mit offenem Boden wurde in
den Erdboden versenkt und ein negativ geladener
Draht darin aufgehängt. Die Oberseite wurde
geschlossen und ein leichter Luftstrom durch
den Cylinder hindurchgesaugt (so dass er vom
Erdboden aus in den offenen Boden eintrat);
hierzu diente eine Filterpumpe. Der Draht
nahm keine genügende Radioaktivität an, dass
man ihren Abfall länger als zwei Stunden lang
hätte beobachten können, und selbst während
i) Proc. Cambr. Phil. Soc. 18, 17, 1902.
' dieser Zeit war die im Cylinder hervorgerufene
Ionisierung zu klein zum Anstellen von genauen
Beobachtungen. Die Geschwindigkeit schien
etwas kleiner zu sein als bei der von Radium
induzierten Aktivität; doch verdient das Er-
gebnis kein grosses Vertrauen. Es ist wahr-
i scheinlich, dass eine grössere Höhlung im Erd-
' boden besser definierte Ergebnisse liefern würde;
I doch war ich bisher nicht imstande, dies zu
I untersuchen.
I Schlussfolgerungen.
I I. Die Radioaktivität, welche ein in freier
i Luft exponierter negativ geladener Draht an-
nimmt, ist (wenigstens wenn der Versuch unter
' denselben Bedingungen wie in Newhaven aus-
j gefuhrt wird) hauptsächlich, wenn nicht gänzlich,
auf Rechnung der induzierten Aktivität von
I Radium und Thorium zu setzen. Bei einer
I 3stündigen Exposition kommen 3 — 5 Proz. des
I gesamten Anfangseffektes auf Rechnung der
Thoriumaktivität; das Verhältnis hängt offenbar
I von der grösseren oder geringeren Leichtigkeit
ab, mit der die Emanationen aus dem Erdboden
j entweichen. Bei einer 12 stündigen Exposition
I beträgt die Thoriumaktivität manchmal 1 5 Proz.
! des Gesamtwertes, und bei einem langen Drahte
! lässt sich ihre Abnahme mehrere Tage lang
I verfolgen. Es sieht so aus, als ob eine kleine
Menge einer schneller vergehenden Aktivität
I ausserdem noch vorhanden wäre, doch reichen
I die Versuche nicht zur endgültigen Feststellung
. dieser Thatsache aus.
! 2. Die Radioaktivität von Regen und Schnee
liegt wahrscheinlich an der durch Radium indu-
zierten Aktivität; das Nichtvorhandensein des
■ Thoriumeffektes Hesse sich durch den Umstand
erklären, dass die schnelle Abnahme derThoriuni-
emanation dieselbe daran verhindert, in nennens-
werten Mengen die Höhe zu erreichen, in der
I sich Regentropfen bilden.
Sheffieldsches wissenschaftliches Institut
der Yale-Universität, April 1904.
(Aus dem Englischen übersetzt von A. üradenwitz.)
(Eingegangen 24. Mai 1904.]
Ober die Ionisation verschiedener Gase und
Dämpfe durch Poloniumstrahlen.
Von Cäcilia Böhm-Wendt.
J. J. Thomson spricht in seinem Werke
„Conduction of electricity through Gases" bei
der Ionisation verschiedener Gase ') auch über
die Versuche von Rutherford und Mc. Clung^),
t) Thomson, S. 281, Ionisation in different gases.
2) Rutherford and Mc. Clung, Phil. Trans. A. cxcvi,
S. 25, 1902.
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5IO
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
die zu dem Behufe gemacht wurden, die Grösse
der Ionisation (durch Uraniumoxyd) in ver-
schiedenen Gasen bei vollkommener Absorption
zu berechnen. Thomson sagt an dieser Stelle:
„Es wäre sehr wünschenswert, dass Experimente
dieser Art, wie sie Rutherford und Mc. Clung
machten, mit möglichst vielen Arten von Strah-
len angestellt würden."
Ich habe nun analoge Messungen mit Polo-
nium (Radiotellur) vorgenommen und zwar diente
mir zu meinen Versuchen ein Wismut-Stäbchen,
auf welchem nach Marckwalds Verfahren circa
Vio mg Radiotellur niedergeschlagen war. Die
Versuchsanordnung war hierbei folgende:
Das Poloniumstäbchen befand sich in einem
Metallgefässe, das auf bekannte Spannungen
geladen war, und wurde über ein Galvanometer
zur Erde abgeleit«t. Die schematische Darstel-
lung gibt Figur i.
Ich nahm getrennte Messungen des Stromes
vor:
a) bei kleineren Spannungen, und zwar 200
bis 300 Volt; hierbei wurde dann der Sättig-
ungsstrom A" nach der Formel extrapoliert
E
= Ay S-
b) bei hohen Spannungen, die durch An-
wendung einer Influenzmaschine, verbunden mit
einer Leydner Flasche, erreicht wurden. Bei
hohen Spannungen konnte der Sättigungsstrom
direkt gemessen werden; teilweise berechnete
ich ihn gleichfalls durch Extrapolation.
Im Falle a benutzte ich zweierlei Metall-
gefässe: einen kleineren Cylinder (Durchmesser
1,6 cm), in welchem die Strahlung nur teil-
Tabelle 1.
Gas
Luft
Leuchtgas
Kohlendioxyd
Tolnol**)
Chloroform
Benzol
Äther
Schwefelkoh-
lenstoff
Schwefelkoh-
lunstofT
Dichte »,*)
i'iEiuzel-
I messung.
1,00
0,48
'.52
1,06
1,66
'.«7
1,90
1,64
I
0,9
0,8
3.9
7,5
7,5
7,5
5.8
7
7.1
6.5
6,4
".5
»1,4
8,S
Mittel
(3.09)
— 8,8
5) in "/fi von
5,*»*)
(7.2)
10,9
18,8
14,6
16,9
'6,5
28
21,2
weise absorbiert wurde und einen grösseren
(Durchmesser 10 cm), in dem die Absorption
wohl nahezu als vollkommen angesehen werden
konnte. Die Resultate im kleineren Gefässe
giebt Tabelle i.
Aus diesen Resultaten geht hervor, dass der
Sättigungsstrom von der Gasdichte abhängig
ist. Der Wert S\ für Luft kann hier nicht als
zuverlässig angesehen werden, weil die Werte
*) /] und /] sind in mm gemessen bei den Spannungen
200, resp. 300 Volt, und zwar ist filr das benutzte Galvano-
meter I mm gleich 3 , l X lo- •" Ampire.
**) Unter der Gasdichte ist fUr Toluol und die folgenden
Substanzen die Dichte der Mischung aus der betreffenden
Substanz mit Luft zu verstehen.
***) ^2 folgt in Tabelle 2.
Mtf-it i"^ -
o-
-»JV*
für i'i und h zu klein waren, um Beobachtungs-
fehler auszuschliessen.
Die Messungen im grösseren Gefasse ergaben
zunächst bei niederen Spannungen folgende
Resultate:
Tabelle 2.
G.ts
Luft
Leuchtgas
Kohlendioxyd
Schwefelkohlenstoff
Benzol
Toluol
Chloroform
Äther»)
Äther
Äther
31
34,4
»5.3
25
29.9
30.2
21,5
i6
• 3,6
»3
35.8
36,9
31.3
3«
35,3
34,7
27,5
21,9
19
'7.5
42,7
39,5
43.«
43.8
43.3
4t
43
SO)
50 Mittel 45
35'
I *) Auf Äther werde ich noch später zurückkommen.
i Wie man aus Tabelle 2 ersieht, zeigen sich
I hier nur geringe Unterschiede in den Werten
I von .S2 bei den verschiedenen Gasen und
, Dämpfen. Die Werte für den Sättigungsstrütn
I bei hohen Spannungen zeigt
I
Tabelle 3.
Gas
Luft
E in Volt
(extrapoliert)
Leuchtgas
Kohlendioxyd
Äther
2000 — 1500 ' 34 '
2000-1100 34 I
iioo — 700 33 I
2000—1500 35,8
2000—1000 35,2'
1500—700 35
1000—700
2000 — 1500
1400— 1000
1500
1000
800
600
34
3«
36
I
i-*)
Mittel
34
35.5
3+
33.5
*) Es zeigen sich jetzt kleinere Werte filr 5, weil das
Polonium-Stäbchen schon weniger aktiv geworden ist, höchst-
wahrscheinlich durch das öftere Abwischen der an ihm kon-
densierten Dämpfe.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
Sil
Alle die gefundenen Werte für den Sättig-
ungsstrom bestätigen somit die Annahme
Rutherfords und Thomsons, dass die Ioni-
sation in verschiedenen Gasen unabhängig von
der Gasart ist und dass alle Gase, wenn die
ganze Strahlung absorbiert wird, den gleichen
Wert des Sättigungsstromes geben.
Anmerkung.
Äther allein zeigte während der Untersuch-
ungen ein ungewöhnliches Verhalten. Bei nie-
deren Spannungen trat bei einer Reihe nach-
einander gemachter Beobachtungen eine auf-
fallende fortwährende Abnahme der Werte für
/ ein, bis letztere nach einiger Zeit endlich kon-
stant blieben. Wenn man etwas frischen Äther
in das Gefäss brachte, zeigte sich neuerdings
eine Abnahme der Grössen i. Ausserdem er-
schienen für Spannungen zwischen 100 bis 200
Volt oft solche Werte, dass die aus ihnen extra-
polierte Grösse .S negativ, eventuell unendlich
wird. Bei hohen Spannungen ergaben sich nur
geringe Abnahmen von i und die Werte für .S"
bleiben unterhalb des Wertes, der für 5" zu er-
warten war. Die folgenden Tabellen bringen
die Ergebnisse für Äther.
Die Spannung, welche nötig ist, um .S" zu
.erzielen, steigt demnach. Das ungewöhnliche
Verhalten des Äthers lässt sich vielleicht da-
durch erklären, dass man annimmt, die anfangs
gebildeten Ionen wirken als Kondensationskerne
und nehmen durch längere Zeit an Masse zu,
so dass sie weniger beweglich werden und diese
kleinere Beweglichkeit scheint sich eben durch
eine Abnahme der Stromstärke geltend zu
machen.
Wien, II. physikal. Institut der Universität,
Juni 1904.
(Eiogegangeo 14. Juni 1904.J
I
Tabelle
4.
]
/
^^E-
=- 100
V.
E^
-200 V.
in Minateo
1
'1
'2
0
7
1
t
14
4
6,9
13,8
8
1
6,6
'3,3
12
6,3
«3,2
16
.
6,2
«3,1
16—32
6,1
1
12,9
Tabelle
5-
. ... ' £\
— ^ 100
\ £■> ■= 200
1
1 111 Minuten
S
»1
'2
0 1
18.5"
6 !
—
17,5
1
7'/« 1
—
17
) 3,
8>,'4 1
9,8
8'/2
—
1
17
>0'/2
—
1
16
1
I2V2 '
—
»5
j 3.A
13» 2 '
8,5
—
14
—
«5
II :;
8.0
1
1
I
5
1} -
Ober ein aus Rohpetroleum gewonnenes radio-
aktives Gas.
Von E. F. Burton.
Im Verlaufe ihrer Untersuchungen über die
Radioaktivität der Atmosphäre haben Elster
und Geitel') gezeigt, dass der Erdboden und
die die Oberflächenschichten der Erde darstel-
lenden Felsmassen die Quelle einer Emanation
oder eines Gases sind, welches allmählich in
die Luft entweicht und daselbst Eigenschaften
zeigt, welche denen der radioaktiven Emanationen
des Thoriums und Radiums ähneln. In einer
gemeinschaftlichen Arbeit von Prof. Mc. Lennan
und mir '') über die Leitfähigkeit von in Behäl-
tern aus verschiedenen Metallen eingeschlossener
Luft sind Beobachtungen angefiihrt, aus denen
hervorgeht, dass Metalle in geringem Masse
die Quelle einer ähnlichen Emanation sind.
Dies Ergebnis ist unterdessen von Strutt*) be-
stätigt worden, welcher festgestellt hat, dass
Luft, die man durch eine auf eine Temperatur
gerade unterhalb der Rotglut erhitzte Glasröhre
hindurchbläst, welche Kupferspäne enthält, eine
drei- bis viermal grössere Leitfähigkeit annimmt,
als der normale Wert beträgt. Strutt') hat
auch dargethan, dass man eine boct^adig
radioaktive Emanation erhalten kann, wenn man
Luft durch Quecksilber hindurchgehen lässt,
welches bis auf ungefähr 300" erhitzt ist. Neuer-
dings hat dann Prof. J. J. Thomson*) das Vor-
handensein eines radioaktiven Gases im Cam-
bridger Leitungswasser und ebenso auch in
dem Wasser einer Anzahl Quellen in verschie-
denen Teilen Englands festgestellt. Ähnliche
Ergebnisse sind von Himstedt') in Freiburg
und von Lord Blythswood und H. S. Allen')
mit den Bathschen Mineralwässern erzielt
worden. Noch später hat Adams') eine sorg-
fältige Untersuchung des radioaktiven Gases im
Cambridger Leitungswasser ausgeführt, und seine
Ergebnisse sind, ebenso wie die von Strutt
über die Emanation des Quecksilbers, dazu an-
gethan, den Beweis zu führen, dass die Akti-
1) Diese Zeitschr. 3, 574, 1902; Denkschr. d. Kom-
mission fiir luftclcktr. Forschungen (München 1903).
2) Phil. Mag. Serie j, Jum 1903, S. 699.
3) Phil Mag. Serie 6, Juli 1903, S. 113.
4) Proc. Camb. Phil. Soc. (12), 3, 172, 1903.
5) Berichte der Naturf.-Ges. von Freiburg i. B. 18, loi
1903-
6) Nature, Jan. 14, 1904, S. 247.
7) Phil. Mag. Serie 6, Nov. 1903, S. 563.
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512
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
vität in allen diesen Fällen von der Anwesen-
heit einer Substanz herrührt, welche der Radium-
emanation sehr ähnlich, wenn nicht gar mit ihr
identisch ist.
In folgender Arbeit werden Versuche an
einem hochgradig radioaktiven Gase beschrieben,
" welches' ich aus Rohpetroleum gewonnen habe,
und welches sowohl in Bezug auf die Geschwin-
digkeit, mit der seine Aktivität abnimmt, als
auch in Bezug auf die Natur der von ihm her-
vorgerufenen Radioaktivität den von den eben-
erwähnten Forschern untersuchten Emanationen
sehr stark ähnelt.
Der Apparat. Das bei den Versuchen
benutzte Petroleum wurde aus einer Herrn
A. C. Edward in Petrolia, Öntario, gehörenden
Quelle bezogen; ich bin genanntem Herrn auf-
richtigen Dank für die vielen Ölproben schuldig,
welche er mir im Laufe der Untersuchungen
zur Verfügung gestellt hat. Das Petroleum aus
diesem Orte wird direkt von dem in einer Tiefe
von 465 Fuss unterhalb der Oberfläche liegen-
den Kalk entnommen. Möglicherweise entsteht
dasselbe in diesen Felsgebilden; jedoch sind
Gründe vorhanden, anzunehmen, dass das Öl
seine Quelle in einer tieferen Schicht hat, und
zwar sehr wahrscheinlich in der darunter liegen-
den Trentonformation. Das zu untersuchende
Petroleum befand sich in einer grossen 3 Liter-
flasche D (Fig. i), welche in einem Wasser-
bade stand. Diese Flasche stand mit einer
Wasserflasche E in Verbindung, welche teil-
weise mit konzentrierter Schwefelsäure angefüllt
war, und ferner mit einer zweiten Flasche F^
welche in Eis eingebettet war und dazu diente,
alle Dämpfe, die von dem erwärmten (Me aus-
gesandt wurden, zum Kondensieren zu bringen.
Die Röhre .V war mit Phosphorpentoxyd gefiillt,
und die Röhre H dicht mit Glaswolle verpackt.
Das Gefass A bestand aus dünnem galvanisier-
tem Eisen und war 62 cm lang und 25 cm im
Durchmesser; es war mit einer Sucherelektrode
C versehen, welche an einem mit einer Schutz-
röhre B versehenen Ebonitstift befestigt war.
Der Stab C war mit dem einen Quadranten-
paare eines Quadrantelektrometers nach Dole-
zalek verbunden, dessen Empflndlichkeit der-
artig war, dass eine Potentialdifferenz von i Volt
zwischen den Quadranten eine Ablenkung von
1 100 mm auf einer in i m Entfernung befind-
lichen Skala ergab. Während der ganzen Dauer
der Versuche wurde der Cylinder A vermittels
einer Batterie kleiner Akkumulatoren auf einem
Potential von 168 Volt erhalten und die Leit-
fähigkeit des darin beflndlichen Gases durch
Messung des Sättigungsstromes nach der Sucher-
elektrode bestimmt. Dieser Sättigungsstrom
betrug, wenn der Cylinder A mit gewöhnlicher
trockener Luft angefüllt war, ungefähr 16,5
Teilstriche der Skala pro Minute. Nachdem
das Waser im Heizbade bis auf den Siedepunkt
erwärmt worden war, liess man 15 Minuten
lang Luft durch das Öl hindurchperlen und mit
Hilfe einer Wasserpumpe in den Cylinder ein-
treten. Der Cylinder wurde hierauf von der
Röhre H abgetrennt und hermetisch zuge-
schmolzen, worauf von Zeit zu Zeit Messungen
über die Leitfähigkeit des darin enthaltenen
Gases angestellt wurden. Die Dichte dieses
Gases wurde in jedem einzelnen Falle bestimmt;
sie betrug etwa 1,05, wenn man Luft als Ein-
heit annimmt.
Eine radioaktive Emanation. Sobald
die Luft, welche durch das Öl hindurchpassiert
war, in den Cylinder eingeführt worden war,
stellte man fest, dass dieselbe eine anfängliche
I Leitfähigkeit besass, welche weit grösser als
I die normaler Luft w^ar. Ihre Leitfähigkeit nahm
I ständig zu, und zwar setzte sich diese Zunahme,
' nachdem der Cylinder verschlossen worden war,
I ungefähr 3 Stunden lang fort; hierauf erreichte
sie einen Maximalwert und nahm dann wieder
langsam in fast geometrischer Progression mit
I der Zeit ab. Frische Luft, welche durch ver-
i schiedene Petroleumproben unter genau gleichen
I Bedingungen in den Cylinder eingetreten war,
besass, wie man feststellen konnte, verschiedene
Anfangswerte der Leitfähigkeit; aber in jedem
Falle nahm die Leitfähigkeit der eingeschlossenen
Luft in ungefähr 3 Stunden kontinuierlich bis
auf ein Maximum zu, • welches 40 Proz. höher
war als der Anfangswert. Hierauf nahm sie
nach einem Exponentialgesetz ab und fiel stets
in ungefähr 3,125 Tagen auf ungefähr die Hälfte
des Wertes. Eine typische Beobachtungsreihe
über die Leitfähigkeit von Luft, welche durch
eine der Ölproben hindurchpassiert war, ist in
Tabelle I angegeben, wobei die Zeit von dem
Augenblick an gerechnet worden ist, in dem
der Cylinder geschlossen wurde.
Tabelle I.
Zeit
' StromstSrke
1 Willkürliche
1 Zeit
Strumstärke
Willkarlichc
Stund. Min.
Skala
1 Stund.
Min.
SkiU
10
1 9»
27 '
92
—
30
1 9S.6
41 1
30
83.5
I 1 4
103
50 1
77.8
I ■■ 35
iti,7
67 ,
7'
2 1 8
116,5
73
30
67.7
2 1 43
1 "9.7
95 i
60.3
9 30
1 IH.6
116
30
50,8
20 1 —
1 lOI
12g
»3
! 95,7
«38 '
30
48,6
Diese Ergebnisse sind in Fig. 2 gp-aphisch dar-
gestellt; die Ordinaten der Kurve stellen die
Leitfähigkeit des Gases und die Abszissen die
Zeiten in Stunden dar.
Wie bei Prof Thomsons Versuchen mit
Cambridger Leitungswasser und wie bei den
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
S13
Ziv WajucrPlunpc. lurBaOerU..
nation herrührt. Auf diese Weise nimmt die
Itv Erd»,
'Ztim. XlAlmruta:
Fig. I.
Struttschen Quecksilberversuchen fuhren alle
beobachteten Erscheinungen zu der Schluss-
folgerung bin, dass Luft beim Durchgange durch
Petroleum sich mit einem radioaktiven Gase
oder Emanation vermischt. Der erste Teil der
Kurve, welcher zu dem Maximum hinauffuhrt,
entspricht genau dem der Kurve, welche von
Rutherford') für die Radiumemanation ge-
geben worden ist, und das gleiche ist mit der
Kurve der Fall, welche Strutt fiir das radio-
aktive Gas angiebt, das er beim Durchtreiben
von Luft durch Quecksilber erhalten hat; er
lässt sich daher auch in derselben Weise er-
klären. Der Wert der Leitfähigkeit unmittelbar
nach dem Zuschmelzen des Cylinders giebt ein
Mass für die Ionisierung, die von der Emanation
selbst herrührt. Nach der Zerfallstheorie er-
zeugt, wie dies Rutherford angiebt, die Ema-
nation jedoch durch ihren Zerfall fortdauernd
die Materie, welche die induzierte Radioaktivität
hervorruft und das durch letzteres Material noch
hinzukommende lonisierungsvermögen neutra-
lisiert eine Zeitlang mehr als vollständig die
Abnahme, welche von dem Zerfall der Ema-
I Leitfähigkeit von der Luft, welche mit dieser
i Emanation kurz vorher geladen worden ist,
I allmählich bis auf einen Maximalzustand zu,
I welcher dann erreicht ist, wenn der Verlust
I an lonisierungskraft infolge des Zerfallens der
I Emanation gerade durch den Gewinn ausge-
glichen wird, welcher der bei diesem Zerfall
hervorgerufenen induzierten Radioaktivität zu-
zuschreiben ist.
Von dieser Zeit an giebt die angegebene
Veränderungsgeschwindigkeit die Zerfallsge-
schwindigkeit der Emanation an. Das Gesetz,
welchem die Zerfallsgeschwindigkeit der Radium-
emanation folgt, lässt sich durch die Gleichung
ausdrücken
wobei 7o der Wert der Leitfähigkeit zu irgend-
einem gegebenen Zeitpunkte, jt derselbe Wert
nach Verlauf von / Sekunden, e die Basis der
natürlichen Logarithmen und X eine Konstante
ist. Durch Benutzung dieser Gleichung Hessen
sich die Werte von Vi ftir eine Anzahl der
oben gegebenen Ablesungspaare bestimmen,
und die Ergebnisse sind in Spalte i von Ta-
belle II zusammengefasst. Diese Werte von
Vi, welche einen Mittelwert von S57000 er-
geben, zeigen eine auffällige Zunahme mit der
Zeit und weisen daher darauf hin, dass die
Zerfallsgeschwindigkeit geringer ist, als dem
obenangegebenen Gesetze entsprechen würde.
Diese Abweichung vom Zerfallsgesetze liegt
wahrscheinlich an einer geringen Spur einer
' radioaktiven Substanz im Gase, welche bestän-
diger ist als die Emanation, und von der wei-
terhin die Rede sein wird.
Tabelle II.
Spalte I — Burton
Stromstärke:
Spalte II — Strut
t
1
Spalte III — Adai
Stromstärke: ,
ns
Zeit
in Stunden
Zeit
in Stunden
Stromstärke: ,
WiUkflrlicher ',
Massstab 1
X
WiUkariiclier
Massstab '
X
i„ <:,^n-i.„ WiUkflrlicher '
m Stunden, ^,^,354,1, ,
'1 1
X
0
119,7 i
360000
0
140 ,
1
379000
ll 0
1 188 1
366000
«7
lOI
414000
18
118
389000
16,7
i 160 1
401000
47
77,8
669000
42
94.5
1 1
472000
404
1 "9 1
495000
64
7«
617000
66
78,7 1
504000
64,8
108
1
381000
92
60,3
726000
90
66,3 !
1 1
371000
88,9
1 86 1
1 1
372000
«35.6
48,6
140,5
40,6
138.6
1
53
1
573000
I
-- —
160,8
1 46
I
1
I
X - 5"««
^ == 423000
1
y — 425000
Halber Wert in 3,125 Tagen Halber Wert in 3,18 Tagen
t) Phil Mag. Serie 5, April 1903, S. 445.
Halber Wert in 3 Tagen
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514
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
In Spalte 2 von Tabelle II ist eine Reihe
der Stru tischen Ablesungen für die Ionisier-
ung gegeben, welche von dem radioaktiven
Gase in Quecksilber herrührt, während Spalte 3
die von Adams mit der aktiven Emanation
des Cambridger Leitungswassers erzielten Werte
enthält. Die berechneten Werte von Vi sind
in beiden Fällen angegeben, zeigen jedoch nicht
den an den Zahlen in Spalte i zu bemerken-
den Zuwachs. Die Mittelwerte der drei Reihen
von Werten von V i , die in Tabelle 2 angeführt
sind, sind zusammen mit den Mittelwerten
derselben Konstante, die von Frau Curie')
und von Rutherford*) für den Zerfall der
Radiumemanation erzielt worden sind, sowie
auch mit dem nach den Himstedtschen Er-
gebnissen für das radioaktive Gas im Wasser
berechneten Mittelwerte in Tabelle III zusammen-
Forscher
Emanationsqaelle
Wert voD y
Mme. Cmie
Rntherford
Strutt
.'\dams
Himstedt
BurtoD
Radium
Radium
Queclcsilber
Leitungswasser
Wasser
Petroleum
497,000
463,000
423,000
4*5,000
491,000
557,000
gestellt. Die einzelnen Werte zeigen eine sehr
nahe Übereinstimmung und führen zu dem
Schlüsse, dass die aktiven Gase von Petroleum,
Quellwasser und Quecksilber sehr wahrschein-
lich mit der Radiumemanation identisch sind.
49
Z»
» 40
«o
Fig. 2.
100 480 /49 ISO
Stzirvd-erv.
Bei seinen Versuchen mit Cambridger Lei-
tungswasser fand Prof. J. J. Thomson, dass,
wenn das Wasser einm2d gut ausgekocht wor-
den war, das bei darauffolgendem Wiederauf-
kochen ausgetriebene Gas nicht merklich radio-
1) Tbise, pres. ^ la Facult£ des Sciences de Paris, 1903.
2) Phil. Mag. Serie 5, April 1903, S. 445.
I aktiv war. Bei vorliegender Untersuchung wurde
Luft durch eine ausgesuchte Ölprobe hindurch
an drei aufeinanderfolgenden Tagen und dann
wieder am dritten Tage in den Cylinder ge-
saugt und die erste Messung ungefähr 24 Stun-
den, nachdem das Petroleum aus der Quelle
ausgepumpt worden war, vorgenommen. Jedes-
mal, wenn das Öl benutzt worden war, wurde
das Bad auf die Siedetemperatur gebracht, und
Hess man 15 Minuten lang Luft hindurchperlen:
hierauf wurden die Beobachtungen über die
Leitfähigkeit der Luft in dem Cylinder begonnen
und in Zwischenräumen ungefähr 20 Stunden
lang fortgesetzt.
Die in Tabelle 4 wiedergegebenen und durch
die Kurven in Fig. 3 veranschaulichten Ergeb-
nisse zeigen, dass die Aktivität, welche frische
^ III
t it i» i« 4*.
StiLttden,.
Fig. 3-
Luft beim Durchsaugen durch das Öl annimmt,
von Tag zu Tag allmählich abnahm. Die den
einzelnen Versuchen entsprechenden Kurven
zeigen dasselbe Verhalten wie in Fig. 2. In
jedem Falle nahm die Leitfähigkeit bis auf ein
Maximum in ungefähr 3 Stunden zu und hier-
auf allmählich ab. Die Maximalströme bei den
vier Versuchen betragen bezw. das 13,9-,
5,6-, 3,2- und i.gfache der Leitfähigkeit ge-
wöhnlicher Luft, woraus hervorgeht, dass das
Öl am Ende einer Woche immer noch in be-
trächtlichem Masse die Fähigkeit besass, der
durchgesaugten Luft Radioaktivität zu verleihen.
Die Versuche, welche ich mit einer Ölprobe
anstellte, die bei Vorversuchen benutzt und in
einem festverkorkten Glasgefass mehr als einen
Monat beiseite gestellt worden war, ergaben
Werte, welche mit denen in Kurve 4, Fig. 3,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
S15
Tabelle IV.
Kurve I
! Kurve II
Kurve III
j Kurve IV
Zdt ] Strom:
Zeit
Strom: !
1
Zeit Strom:
Zeit
Strom:
Willkürliche
Willkürl.
Willkürl.
Willkürl.
Stdn.
Min. Einheiten
Stdn. Min.
Einheiten
Stdn. 1 Min.
Einheiten
Stdn. Min.
Einheiten
lo , 158,7
1 1 30
80
1 ^
49
1
35
29,8
30 1 »74.2
•
83,4
3 10
53
55
30.3
I
5 196.7
« 30
87,2
J3
43
i 3
3«-6
I
30 1 203,7
3 40
92,6
24
41.S
1 32
25,2
•
50 1 214,2
5 !
92
1
i
2
30 1 222,5
'S 1
84,3
1 1
3
30 226
!
1
4
224,2
'
1
8
15 1 211,1
1 1
; 1
22
1 .76
;
1
1
1
!
dargestellten fast identisch sind; die in diesem
Falle verliehene Maximalleitfähigkeit belief sich
auf das 1,6-fache der von gewöhnlicher Luft.
Nach diesen Ergebnissen möchte es scheinen,
als ob in Rohpetroleum eine aktive Substanz
vorhanden wäre, welche andauernder als die
Radiumemanation und vielleicht nichts anderes
als eine winzige Menge von Radium selbst ist.
In diesem Falle dürfte die durch das Öl hin-
durchgesaugte Luft möglicherweise in den Cy-
linder eine kleine Spur dieser Substanz mit-
führen. Ein solches Verhalten würde die Ab-
weichung vom Zerfallgesetz y< = 5» ^~^' erklären,
welche die zunehmenden Werte von 'A in Spalte i
von Tabelle II zeigen.
Induzierte Radioaktivität. Jedesmal,
wenn das die Emanation enthaltende Gas aus
dem Cylinder herausgeblasen wurde, fand man,
dass die Leitfähigkeit der gewöhnlichen Luft,
die man aus dem Zimmer hineinliess, noch immer
sehr bedeutend war. Wiederholte Versuche
zeigten, dass die anfängliche Leitfähigkeit dieser
frischen Luft ungefähr 35 Proz. derjenigen des
verdrängten Gases betrug; in jedem Falle fiel
diese jedoch schnell ab, und nach ungefähr
2 Stunden erreichte die Leitfähigkeit den Nor-
malwert 16,5. Beim Austreiben der Emanation
wurde ein Luftstrom 5 Minuten lang vermittels
einer kleinen Fusspumpe fortdauernd durch den
Cylinder geblasen, und hierauf wurde der Be-
hälter wieder zugeschmolzen.
Sodann wurden in kurzen Zwischenräumen
Leitfähigkeitsmessungen ausgeführt und in Ta-
belle V sind die Ergebnisse eines dieser Ver-
Zeit in Minuten
5
»5
25
35
46
56
65
75
91
200
Strom: WillkOrliche Einheit
73,8
58,2
50,6
47.2
41
35.6
35.4
32
26
16,7
suche angegeben, wobei die Zeit vom Ver-
schliessen des Cylinders an gerechnet worden
ist. In diesem besonderen Falle wurde der
Cylinder, während er noch mit der die Ema-
nation enthaltenden Luft angefüllt war, 22 Stun-
den lang auf einem negativen Potential von
168 Volt erhalten, und während dieser Zeit
nahm die Leitfähigkeit von ihrem Anfangswerte
158,7 bis auf einen Maximalwert 226 zu und
fiel hierauf, bevor das Austreiben vorgenommen
wurde, bis auf 176,3.
Die in Fig. 4 gegebene Kurve, bei der die
Ordinaten die Stromstärken und die Abszissen
/*
\
\
\
\
49
\
V
30
N
N
30
v
-^
19
■
-«
st '40 eo HO MO läo MO leo mo st»
Mimhterv.
Fig. 4.
die Zeiten darstellen, veranschaulicht die Er-
gebnisse aus dieser Tabelle. Aus dieser Kurve
ist zu ersehen, dass die Leitfähigkeit mit der
Zeit in geometrischer Progression abnimmt und
in ungefähr 35 Minuten auf die Hälfte des
Wertes sinkt. Diese Erscheinung ist genau
analog zu derjenigen, welche andere Beobachter
beim Arbeiten mit den radioaktiven Emanationen
von Thorium und Radium wahrgenommen haben
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5i6
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
und welche mit der Annahme erklärt worden
ist, dass diese Emanationen nur eine vorüber-
gehende Existenz besitzen und allmählich in
eine neue Substanz sich umwandeln, welche
eine bestimmte Zerfallsgeschwindigkeit besitzt
und die Ursache der sogenannten induzierten
oder erregten Radioaktivität darstellt. Bei die-
ser Anschauungsweise ist es klar, dass nach
obigen Beobachtungen die aktive Emanation
von Petroleum auch die Substanz hervorbringt,
auf deren Rechnung die induzierte Radioaktivität
kommt und dass die Anwesenheit dieser Sub-
stanz im Cylinder die Ursache der hohen Leit-
fähigkeit der frischen Luft darstellt, welche an
die Stelle der ausgeblasenen tritt.
Ein Versuch, welcher ähnliche Ergebnisse
geliefert hat, wurde unter denselben Beding-
ungen, wie eben beschrieben, ausgeführt, nur
dass der Cylinder 22 Stunden lang auf einem
positiven Potential von 168 Volt erhalten wurde,
bevor die Emanation ausgetrieben wurde. Hier-
aus würde sich ergeben, dass die Substanz,
auf deren Rechnung die induzierte Radioaktivität
kommt, in beiden Fällen, in denen die Luft
ausgetrieben wurde, im Cylinder zurückblieb,
und da bekanntlich negativ geladene Leiter bei
Anwesenheit von radioaktiven Emanationen
stärker aktiv werden als positiv geladene, so
ist es sehr wahrscheinlich, dass bei dem ersten
Versuche die induzierte Radioaktivität an den
Wänden des Behälters niedergeschlagen wurde,
während sie sich im zweiten Falle an der Elek-
trode C konzentrierte.
Eine Bestätigung dieser Schlussfolgerung
wurde dadurch erzielt, dass ich einen Leiter
bei negativer Elektrisierung und dann bei po-
sitiver der Petroleumemanation aussetzte. Die
Sucherelektrode C wurde von dem Cylinder A
abgenommen und in einem grossen Glasrohr
aufgehängt, durch welches man Luft hindurch-
saugte, die Radiumemanation enthielt. Sie wurde
eine halbe Stunde lang mit dem negativen Pol
einer Elektrisiermaschine in Verbindung gehalten,
welche ein Potential von ungefähr loooo Volt
lieferte, und als sie wieder in das Reservoir
eingesetzt wurde, erhöhte sie die Leitfähigkeit
der Luft auf etwa das Dreifache ihres Normal-
wertes. Die Leitfähigkeit sank in diesem Falle
auf den halben Wert in derselben Zeit wie vor-
her. Wenn die Sucherelektrode bei positiver
Elektrisierung von lOOOo Volt während der-
selben Zeit in dem die Emanation enthaltenden
Luftstrom aufgehängt wurde, nahm sie keine
nennenswerte Radioaktivität an.
Es ist von Frau Curie, Herrn Rutherford
und anderen dargetan worden, dass die von
der Radiumemanation induzierte Radioaktivität
in ungefähr 30 Minuten auf etwa die Hälfte
ihres Wertes sinkt, und Adams hat festgestellt,
dass die durch das Gas des Cambridger Lei-
tungswassers induzierte Radioaktivität in unge-
fähr 35 Minuten auf den halben Wert fällt.
Diese Werte sind so gut wie die in vorliegen-
der Untersuchung bestimmten und bestätigen
die bereits gezogene Schlussfolgerung, dass das
aktive Gas von Rohpetroleum sehr wahrschein-
lich mit der Radiumemanation identisch ist.
Schlussfolgerungen. Wenn wir die in
vorliegender Arbeit angeführten Ergebnisse zu-
sammenfassen wollen, so erhalten wir folgendes:
1. Frisches Rohpetroleum enthält, wie der
Versuch lehrt, ein stark radioaktives Gas, wel-
ches seiner Zerfallsgeschwindigkeit nach und
auch, was die Zerfallsgeschwindigkeit der durch
dasselbe hervorgerufenen induzierten Radioak-
tivität anbelangt, der Emanation von Radium,
sowie den von einzelnen Forschern aus Queck-
silber und aus gewissen frisch aus der Erde
entnommenen Wässern gewonnenen Emana-
tionen ähnelt.
2. Dieses radioaktive Gas zerfallt annähernd
nach einem Potentialgesetz und sinkt in 3,125
Tagen auf die Hälfte des Wertes.
3. Es erzeugt eine induzierte Radioaktivität,
deren Zerfallsgeschwindigkeit derartig ist, dass
sie in ungefähr 35 Minuten auf den halben Wert
sinkt.
4. Es sieht so aus, als ob in Rohpetroleum
kleine Spuren von einer radioaktiven Substanz
enthalten wären, welche beständiger als Radium-
emanation ist.
In einer während der Elster und Geitel-
schen Versuche') veröfTentlichten Arbeit wird
auf eine kürzliche UntersuchungH i ms te d ts über
die Radioaktivität des Petroleums Bezug ge-
nommen, bis heute habe ich jedoch diese Mit-
teilung noch nicht erhalten, so dass ein Ver-
gleich der Ergebnisse unmöglich ist.
Zum Schlüsse möchte idi Herrn Professor
J. C. Mc. Lennan für seine Anregung zu vor-
liegender Untersuchung, sowie für seine jeder-
zeit freundlichst gewährte wertvolle Unterstütz-
ung durch Rat und Tat meinen Dank aus-
sprechen. Auch meiner Dankbarkeit Herrn
L. Gilchrist und Herrn S. Dushman gegen-
über für freundliche Mitwirkung bei einem Teile
der Beobachtungen möchte ich hier Ausdruck
geben.
Physikalisches Laboratorium der Universität
Toronto, 30. März 1904.
1904.
i) Archives des Sciences Phjrs. et Kat (4) 17, 5-»
(Aus dem Englischen Übersetzt ron A. Gradenwitz.)
(Eingegangen a8. Mai I9<H.)
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
517
Sine neue Radiation oder eine neue Emanation.
(Zweite Mitteilung.)
Von J. J. Taudin Chabot.
Die von der selenfreien Rückseite der Schie-
ferplatte, über welche nur die Drahtwindungen')
hinweggehen, erzielte Bildwirkung — vgl. die
Figur mit der rautenförmigen Silhouette zur
ersten Mitteilung*), — veranlasste mich zu unter-
suchen, ob der die Selenzelle passierende
schwache Gleichstrom — 1 10 Mikroampere —
an sich den Effekt verursachen könne: zu dem
Zwecke einem mit der Zelle in Serie geschal-
teten Platindraht während 198 Stunden ex-
ponierte Bromsilbergelatineschichte zeigten je-
doch nicht die mindeste Bildspur.
Bei der geringen elektrischen Lichtfähigkeit des
Selens musste naoiezu die volle Klemmenspannung
der Stromquelle — 6 Volt — noch an den parallel
gewickeltenbeiden Drähten, zwischenweichen das
Selen eingebettet ist, bestehen, demnach weiter
sich fragen Hess, ob etwa am negativen der
beiden Drähte die Konzentration irgendeiner
Emanation stattfinde, welche während der relativ
langen Expositionsdauer ihrerseits — sekundär
sodann — die Bromsilbergelatine affiziere. Zur
Prüfung der Frage vorgenommene Versuche in
verschiedenen Zusammenstellungen antworteten
aber verneinend.
Eine Ionisierung der atmosphärischen Luft
durch die stromführende Selenzelle findet, nach
brieflicher Mitteilung von Herrn Professor G e i t e 1 ,
nicht statt, weder wenn die Zelle verdunkelt
ist, noch wenn sie im Hellen lagert.
Ging die Affizierung der Bromsilbergelatine
vielleicht einher mit elektrolytischen Prozessen
an der stromführenden Zelle, indem das Selen-
präparat einige Eigenschaften eines Leiteris
zweiter Klasse besässei' Hierüber Aufschluss
zu erhalten, versuchte ich zunächst den Nach-
weis eines Polarisationsstromes von demselben,
wenn unbelichtet, als es zuvor an 6 Volt gelegt
war: das Spiegelgalvanometer zeigte eine schnell
zurückgehende Ablenkung von fast i Skalen-
teil nach der einen, — bei vorangehender um-
gekehrter Ladung nach der anderen Seite,
Verlängerung der Ladezeit um Intervalle von 5
zu 5 Minuten brachte hierin keine Verände-
rung, während ein vorüberstreichender Luft-
strom von der Temperatur der Umgebung den
Abfall des beobachteten Ausschlags am Gal-
vanometer beschleunigte, bezw. einen Ausschlag
überhaupt kaum mehr zustande kommen Hess.
So schien der Entladungsstrom nicht elektro-
lytischer, sondern thermoelektrischer Natur zu
sein: an den Übergangsstellen zwischen dem
1) Aus Platin oder Platin-Iridium.
2) Diese Zeitschr. 5, 103, 1904. Text zur Figur vgl. diese
/Ctritsclir. 6, 168, I904.
Selen und dem Platin oder Platiniridium ent-
wickelt sich, je nach der Richtung des Lade-
stromes abwechselnd, Peltiersche positive und
negative Wärme; bis diese Intensitätsdifferenzen
sich ausgegUchen, resultiert ein thermoelektri-
scher Strom.
Als alleiniges positives Ergebnis stellte sich
heraus, dass bei sehr langer Exposition — bis
1008 Stunden — die Plakette schon der
nicht stromführenden Selenzelle die Brom-
silbergelatine, sei es schwach, zu affizieren ver-
mochte: an der seien tragenden Seite zeichneten
sich wiederum Silhouetten zwischengelegter Ab-
schnitte schwarzen Papiers, sowie den Draht-
windungen entsprechende Querstreifen auf die
empfindliche Schicht; ein Effekt an der selen-
freien Rückseite ohne Strom ist, sollte er be-
stehen, jedenfalls so wenig intensiv, dass Ex-
positionen bis 1008 Stunden den Nachweis
nicht sicher zu erbringen gestatten. Eine gleich-
j lange der empfindlichen Schicht aufgelegte
I anderweitige Schieferplatte affizierte die Brom-
I Silbergelatine nicht.
Alles zusammengefasst ergiebt sich folgendes :
Das verwendete Selenpräparat besitzt in
geringem Grade diejenige Radioaktivität, welche
sich durch Affizieren einer Bromsilbergelatine-
schicht bekundet, und in erheblich stärkerem
Masse, wenn ein elektrischer Strom dasselbe
passiert; die Wirkung wird durch Papier sehr
merkHch aufgehalten.
Sollten wir hier eine reziproke Äusserung
der Lichtempfindlichkeit des Selens als Leiter
vor uns haben, eine Emission, so Hesse sich
diese in Parallele stellen zur Absorption des
Selens, welche, wenn /L = oj (i*), seine elek-
trische Leitfähigkeit maximal beeinflusst.
Rotterdam, 23. Mai 1904.
1) Pfund, Phil. Mag. [6] 7, 26, 1904.
(Eingegangen 24. Mai 1904.)
Über ein die Linien- und Bandenspektren, so-
wie die Erscheinungen der Radioaktivität ver-
anschaulichendes dynamisches System.')
Von H. Nagaoka.
Seit der Entdeckung der Regelmässigkeit
der SpektralUnien ist die Kinetik eines mate-
riellen Systems, welches Spektralschwingungen
hervorruft (wie diese durch die Formeln von
Balmer, Kayser und Runge oderRydberg
ausgedrückt ist) von verschiedenen Physikern zum
Gegenstand ihrer Erörterungen gemacht worden.
Anstatt ein System zu suchen, dessen Schwing-
i) Referat nach Report of Tokyo Physico-Mathem.itical
Society, Dezember 1903.
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Si8
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgfang. No. 16.
ungsform sich mit den bei Spektrallinien be-
obachteten in völlige Übereinstimmung bringen
liesse, möchte ich ein einfiiches System erörtern,
dessen kleine Schwingungen quditativ mit den
regelmässig in den Linien- und Bandenspektren
verschiedener Elemente beobachteten überein-
stimmen, und durch das sich der Einiluss eines
Magnetfeldes auf die beiden Arten von Spek-
tren leicht erklären lässt.
Das System besteht aus einer Anzahl Teil-
chen von gleicher Masse, welche in einem Kreise
in gleichen Winkelintervallen angebracht sind
und einander mit Kräften abstossen, welche
umgekehrt zum Quadrat ihrer Entfernung pro-
portional sind; im Mittelpunkt des I&eises
bringe man ein Teilchen von grosser Masse an,
welches den Ring nach demselben Kraftgesetz
anzieht. Wenn die sich abstossenden Teilchen
in ungefähr gleicher Geschwindigkeit um das
Attraktionscentrum rotieren, so wird das System
im allgemeinen für kleine Störungen stabil blei-
ben, vorausgesetzt, dass die Anziehungskraft
gross genug ist. Die Stabilität lässt sich leicht
beweisen, wenn man die von Jacobi') ange-
gebene Methode befolgt. Das System weicht
von dem von MaxwelP) betrachteten Satur-
nianischen System insofern ab, als es an Stelle
von sich anziehenden Satelliten Teilchen be-
sitzt, die sich abstossen. Der gegenwärtige
Fall lässt sich offenbar verwirklichen, wenn wir
diese Satelliten durch negative Elektronen und
das anziehende Centrum durch ein positiv ge-
ladenes Teilchen ersetzen, sofern man der mag-
netischen Kraft nicht Rechnung trägt. Die
Untersuchungen über Kathodenstrahlen und
Radioaktivität haben gezeigt, dass sich ein sol-
ches System als ein ideales Atom denken lässt.
Man darf jedoch nicht annehmen, dass das
System elektrisch neutral ist, wie dies auf den
ersten Blick erscheinen mag, und zwar sind
hierfür folgende Gründe massgebend'):
Neuere Untersuchungen zeigen, dass ein
chemisches Atom mit Elektronen verbunden
ist, welche in dem leichtesten Element sich
auf mehrere Hunderte belaufen, während ihre
Anzahl in schweren Atomen hunderttausend
erreichen kann. Ausserdem haben wir Grund,
anzunehmen, dass diese Elektronen trotz ihrer
grossen Anzahl nicht gedrängt angeordnet sind.
Bei der Erörterung eines hypothetischen Atoms
können wir- mit Vorteil annehmen, dass die
mittlere positive Ladung ein neutrales System
mit allen negativen Elektronen bildet, dass aber
1) Jacobi, Vorlesungen Ober Dynamik, Werke, Supple-
meotbaad S. 39.
2) Maxwell, CoUected Papers, I, S. a88.
3) Herr G. A. Achott hat in Nature, 10. März 1904,
bemerkt, dass das von mir betrachtete System labil wäre.
Dies beruht offenbar auf der Torgefassten Meinung, dass das
System elektrisch neutral sein muss, w&hrend dies aller Wahr-
scheinlichkeit nach nicht der Fall ist.
nur ein kleiner Bruchteil derselben sich in dem
Ringe befindet, dessen Schwingung den Gegen-
stand der Untersuchung bildet. Der übrige
Teil der negativen Elektronen kann isolierte
Bahnen beschreiben oder auch andere regel-
mässige Systeme bilden. Die Richtigkeit dieser
Hypothese wird dadurch erwiesen, dass die
Spektrallinien der meisten Elemente nicht durch-
weg ein regelmässiges Gesetz befolgen, dass
vielmehr eine grosse Anzahl charakteristischer
Linien sich ihrer Lage nach nicht durch eine
einfache Formel ausdrücken lassen. Die koin-
plexe Struktur der Spektrallinien dürfte eine
einfeiche Erklärung durch die von verstreuten
Elektronen herrührenden Störungen finden.
Diese Betrachtungen deuten darauf hin, dass
die centrale Ladung im Vergleich zu der des
Ringes gross sein muss, wenn man dem wirk-
lichen Zustande eines Atomes nahekommen
will. Wir wollen in Zukunft unsere Aufinerk-
samkeit auf die Bewegung des Ringes und das
Centralteilchen beschränken und die übrigen
Elektronen ausserhalb des Bereiches unserer
Untersuchungen lassen.
Die kleine Schwingung des Ringes ruft Ver-
schiebungen hervor, welche senkrecht zu der
Ringebene stehen und auch Kondensationen und
Verdünnungen in der Anordnung der Ringteii-
chen hervorrufen. Wenn die Zahl der Ring-
teilchen V beträgt und m die Masse eines jeden
Teilchens (mit der Ladung f) ist, so ist die Ab-
stossung zwischen zwei Teilchen
(i)und(2)= 2 , wo r, 2 die Entfernung zwischen
''12
beiden ist, während die Anziehung zwischen
der Centralmasse (mit der Ladung E) und einem
e£
Teilchen = »- ist. Wir wollen den Radius
des unverrückten Ringes mit a bezeichnen; die
Lage der Teilchen (i) und (2), welche im Mittel-
punkt einen Winkel 2Ö umspannen, möge durch
die Koordinaten r, <p,s zur Zeit / gegeben sein durch
r^=a[\+Qi) ri— «(i + Pi)
Die radialen und Winkelverrückungen sind
bez. durch q und ö gegeben, die Transversal-
verschiebung durch ö und die durcbschnittiidie
Winkelgeschwindigkeit um den Mittelpunkt durch
oj; s giebt den Polarwinkel des Teilchens {1)
bei /=o an. Der Ausdruck für den reziproken
Wert von ri2, welcher in dem Ausdruck für
das Potential V vorkommt, ist gegeben durch
-.-.- ' -«{'-^"t^-^'^^ + f (ot+eJ'-
ri2 2astn(y\ 2 8
((»2-Pi)'^_(Sj — Sil'l^l, öj— öl
8««»Ö 9,siH^e\ \
cotfi-
84 i
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. o. 16.
S19
Wenn wir annehmen, dass die Verrückungen
periodisch und durch
Pi ^Acos {nt +0) Q2=A cos [nt + 2//® + a)
Oi=B sin {nt + a) 0.2 =B sin (nt + 2&S -{- a)
g, ^Ccos {nt + 7) gj = Ccos {nt + 2AO + /)
gegeben sind, wo A= 1, 2, 3, 4, ,
und wenn \yir setzen
' I sinVi dcos'^ ö cosVt ö\
^2 " 's~in^e~ ~sinß )
, sinVi ö cos S
^fsinViOcos^fi I sinVtO
\ sm W 2 stnfy
y 2B'
Werte von ö erstreckt (gegeben durch 6>=
V
dt^
nia"
3^2 + 2«» ^ = — --— , {MA + NB) sin u
dt^ dt 2ma^ '
dt'' fftä^ 2ma^
Jcos u
wo
« = «/ I- a,
Bandenspektrum.
wegen S= " ,. 11-
Linien für grosse Werte von h als Anfangs-
punkt nimmt, so ist es am einfachsten, die
Linien von diesem Punkte an zu zählen, von
dem ich annehme, dass er h=ko entspricht.
Wenn man dann setzt:
h=ho — k'
u = nt + r.
Wenn wir der Kürze
- 5 schreiben, so giebt
tna"' 2m a^ "
die letzte dieser Gleichungen die Frequenz der
Transversalschwingung
n=^S-ft3'.
an. Wenn wir y als Potenzreihe von A* aus-
drücken, so ist
n=ooo—a,A''+6yA*— + (ä=i,2,3 )
Wenn wir die Frequenzlinien als Funktion
von A eintragen, so finden wir die Anhäufung
von Linien, wenn der Wert von A klein und
wenn er gross ist. Im allgemeinen ist der
Koeffizient a;> o, so dass für zunehmende Werte
von A die Frequenz abnimmt und der Zwischen-
raum zwischen den Linien breiter wird. Die
Linienverteilung ähnelt der eines Bandenspek-
trums, wenn man von Violett nach dem Rot
geht. Wenn man den Konvergenzpunkt der
dn
^■,sinViß
2ä«'ö
I
2J««Ö
wo die Summierung sich auf die verschiedenen
wo X eine ganze Zahl ist, die kleiner ist als
); wir finden durch Anwendung der Lag-
g ränge sehen Bewegungsgleichungen
(fip ., , da e£ , 2e£
'' dt mar ■ — '^
-- AK-^{LA — MB)cosu)
d^a , dQ
und sich erinnert, dass für ä==äo, ,, =0, so ist
I an
I (// =0,1,2,3, )
I wo das die erste Potenz von // enthaltende Glied
vollständig fehlt. Die Linienverteilung ähnelt
einem Bandenspektrum, bei dem die Linien-
] Zwischenräume von Rot nach Violett allmählich
; breiter würden. Obige Gleichung ist nämlich
eine Erweiterung der Deslandresschen Formel;
I dieselbe Frequenzgleichung wurde von Kayser
1 und Runge*) für die Cyanogenbande mit dem
' Ergebnis angewandt, dass die Differenz zwischen
Berechnung und Beobachtung bei den ersten
150 Linien im allgemeinen kleiner war als
+ 0,03x10"'" Meter, was offenbar innerhalb
der Beobachtungsfehler liegt. Obige beiden
Gleichungen zeigen, dass die Kanten entweder
im Bereiche hoher oder niedriger Frequenz
liegen können. Wenn wir annehmen, dass
' = 3.4 X 10-"^ \ cm \ sec~ * , =2x10',
m
£■=15000^,
so ergiebt n'='^ S annähernd die der Wellen-
länge I (i entsprechende Frequenz; dann finden
wir den Durchmesser des Ringes zu ungefähr
6X10"'" cm, was annähernd ein Zehntel der
Wirkungssphäre der Gasmoleküle ist.
Linienspektrum. Die ersten beiden Be-
wegungsgleichungen ergeben die Frequenz n
für die Verrückung in der Ringebene nach der
Gleichung
n^—[l(a^—2s^-n{L■\■N)\n' —
(tN{a>^ +2S — (iL) + ii'^M'^ = o .
oa'='S—itK.
Wenn wir bedenken, dass L, N, M"^ durch-
gängig in Potenzreihen von der Form
oo + «lÄ* + a^A* +
ausdrückbar sind, so finden wir nach erfolgter
Reduktion für die wirklichen Werte von «
^ ^ ^
Yä-\^b/^+7A*+~~.
wo a fast gleich der Einheit ist, während ^<;o-
Die Frequenz nimmt mit zunehmendem A gleich-
falls zu, und die Natur der Reihe zeigt, dass
die diesen Schwingungen entsprechenden Spek-
trallinien sich mit grösser werdendem A all-
l) Kayser und Runge, Abhandlungen der Berliner
Akad. d. Wiss., 1889, Fonnel la.
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S20
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
mählich anhäufen. Das qualitative Zusammen-
fallen des obigen Ergebnisses mit einem Linien-
spektrum ist sofort einleuchtend, vorausgesetzt,
dass h nicht klein ist.
Die Frequenz für das Linienspektrum vor-
liegenden Systems wird annähernd gegeben
durch
„2 = 0)2 + ^ (^ + 47V^-|- 2ii:) .
Für ziemlich grosse Werte von h ist an-
nähernd 2 ^ = N= 2 y, während R klein ist,
so dass wir angenähert finden
„2 = 0,2 + ^^ j
während beim Bandenspektrum
„'2=oj2 — ^y
ist.
Daher sind die aufeinander folgenden Fre-
quenzdifferenzen bei derselben Serie beim Linien-
spektrum ungefähr Qmal grösser als beim Ban-
denspektrum, wenn h denselben Wert behält.
Das Naheaneinanderliegen der Linien im Ban-
denspektrum wird durch Beobachtung gut be-
stätigt.
Zeeman-Effekt im Linien- und Banden-
spektrum.
Wenn wir annehmen, dass die beweglichen
Teilchen negative Elektronen sind, so muss die
senkrechte Komponente H des Magnetfeldes
eine Radialkrafl von angenähert
dw
eHa T "^eHaco
dt
hervorrufen, die auf das Elektron einwirkt. Die
Bewegungsgleichung wird daher durch Einführ-
ung des neuen Gliedes e Haoa modifiziert, und
daher ist
, _ .. , eHa>
m
Die Wellen um den Ring herum bewegen
sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten
eH
CO,
0>2
Ys^~liK+
2 m
= -YS-fiK+
eH
2 m
Alle Spektralünien, die zu derselben Serie
gehören, erscheinen darauf im Magnetfeld als
Doubletts und sind in entgegengesetzter Rich-
tung cirkular polarisiert.
Die Komponente H des Magnetfeldes, die
zur Ringebene parallel ist, ruft eine mechanische
Kraft eHcos(pa . hervor, die auf das Elektron
dt
einwirkt. Diese Kraft ist jedoch oszillierend
und ihr Durchschnittswert ist Null; sie kann da-
her keinen wesentlichen Effekt auf die Periode
der Transversalschwingung hervorrufen, welche
wir mit dem Bandenspektrum identifizieren.
Das Nichtvorhandensein eines Zeenian-Effektes
in der Bande wird durch verschiedene Versuche
mit Sicherheit bestätigt.
Radioaktivität. Die übrigen beiden Wur-
zeln der biquadratischen Gleichung für n sind
annähernd gegeben durch
n-^^^ — lUN^-
(i^^4mL±2K+3 N) + .)/':
co^
Das Hauptglied beträgt ~$(iN. Die Ver-
rückung lässt sich daher in der Form aus-
drücken
Q = {A/''' + Äe'"'^) cos «0
ö== (ä"''' + Eie"') sin «« .
wo m für V^3i«iV steht.
Die Bewegung des Ringes ist nicht oszil-
lierend, aber im Laufe der Zeit, wenn das Ver-
rücken fortdauernd ist, nimmt sie eine solche
Amplitude an, dass der Ring zusammenfällt
In diesem Falle fliegen die Partikel mit unge
heuren Geschwindigkeiten fort und nimmt die
mittlere Partikel infolge des Gesetzes der Er-
haltung des Massenmittelpunktes an derselben
Bewegung teil. Wenn man annimmt, dass die
Teilchen Elektronen sind, so zerstreuen sich
die negativen Elektronen mit grosser Geschwin-
digkeit in verschiedenen Richtungen, und auch
das positive Elektron im Mittelpunkte fliegt
dann fort. Hier sind wir zu einer mechanischen
Analogie gekommen, welche die Hervomifung
von ß- und /^-Strahlen durch den Zerfall eine«
idealen Atomes erklärt.
Im allgemeinen nimmt TV mit der Partikei-
anzahl zu; wenn h klein ist, so ist TV annähernd
proportional zu A^*»*, und infolgedessen ist die
Verrückung des Ringes mit v Partikeln nach
einer Zeit t gegeben durch
Q = y4£^'' cosu^ ö = A^'^'* sin uo .
woraus hervorgeht, dass, je massiver der Ring
ist, um so grösser die zu e'^'' proportionale Ver-
rückung sein wird. Es ist wahrscheinlicher,
dass bei Elementen mit hohem Atomgewicht
massive Ringe vorhanden sind, und wenn hohes
Atomgewicht mit einfachen Spektrallinien Hand
in Hand geht, so bedarf es keiner weiteren
Erörterung, dass v in den Ringen grösser sein
muss, als bei Elementen mit komplexen Spektral-
Serien. In diesem Falle setzt die Instabilität
des Ringes sofort ein und endigt mit dem Aus-
treiben von Partikeln. So lassen sich wahr-
scheinlich die hervorragenden radioaktiven
Eigenschaften des Radiums erklären, welches
trotz seines hohen Atomgewichtes nur eine
gewisse Anzahl charakteristischer Spektrallinien
besitzt.
Schlussbemerkung. Wenn die Spektren
der Elemente auf Rechnung der Bewegung von
Elektronen kommen, die sich, wie oben er-
wähnt, in kreisförmigen Bahnen drehen, so be-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
521
stehen verschiedene Elektronenringe dort, wo
verschiedene Spektrenserien vorhanden sind,
wie dies bei den meisten Elementen der Fall
ist. Der gegenseitige Einiluss der Ringe ruft
Störungen hervor, welche den Furchenbildungen
bei Spektrallinien entsprechen, da die Schwing-
imgsamplitude zweier benachbarter Ringe auf
die Periode einen leichten Einfluss ausübt.
Wenn man die Teilchen als Elektronen ansieht,
so lassen sich photoelektrische Wirkungen,
Ionisierung von Flammen, Widerstandsveränder-
ung von Halbleitern bei Exponierung im Licht,
das Kohärer-Problem, die Fluoreszenz- und
Phosphoreszenz-Erscheinungen und manche ver-
wandte Dinge wahrscheinlich durch eine Dis-
kussion der Resonanz und der erzwungenen
Schwingungen erklären, deren das System
fähig ist.
Schliesslich darf nicht vergessen werden,
dass von den mannigfaltigen möglichen Struk-
tursystemen zur Veranschaulichung der Spek-
trallinien und der Radioaktivitätserscheinungen
das hier vorgetragene vielleicht das am leich-
testen denkbare ist, wenn auch die wirkliche
Anordnung in einem chemischen Atom Kom-
plexitäten zeigen mag, welche weit ausserhalb
des Bereiches einer mathematischen Behandlung
liegen.
(Aus dem Eoglischen ttbersettt von A. Gradenwitz.)
(Eingegangen 24. Mai 1904.)
Über die thermodynamische Herleitung der
physikalisch-chemischen Gleichgewichts - Be-
dingungen.
Von K. v. Wesendonk.
Verf. hat vor einigen Jahren auf gewisse
Mängel in der Übereinstimmung der Anschau-
ungen namhafter Forscher über den zweiten
Wärmesatz hingewiesen'), und, wie hier aus-
drücklich bemerkt sei, im Anschluss daran die
Einwendungen gegen denselben zu entkräften
gesucht. Diese Differenzen scheinen zur Zeit
noch immer wenigstens zum Teil fortzubestehen.
So werden in dem neuen vortrefflichen Werke
des Herrn Voigt, abweichend von der Dar-
stellung anderer Autoren wie des Herrn Planck*),
die thermodynamischen Gleichgewichtsbeding- 1
ungen nur hypothetisch nach Analogie mit der
Mechanik aufgestellt.') Hierbei tritt aber, wie !
Verf scheint, die Unbestimmtheit des Begriffes l
I
1) Wesendonk, Wied. Ann. 69, 809—833, 1899. i
2) Man sehe dessen Thermodynamik S. 107 u. f., 1897. 1
Drudes Ann. 1, 624, 1900, zu vergleichen auch Stodola, 1
Dampfturbinen, 1903, 203, der Plancks D.irstellung zu ver-
bessern sucht und G. H. Bryans Kritik, X.iture 69, 194, |
1903- j
3) Voigt, Thermodynamik 1, 358, 1903 (Göschen).
Ebenso Riecke, Lehrbuch 2, 5C3, 1902. ;
der innneren Energie recht störend entgegen.
In der Mechanik hat man nur mit der Umwand-
lung von Energie der Lage in kinetische Mas-
senenergie und vice versa zu thun. In der sog.
inneren Energie dagegen steckt eventuell ein
zur Zeit nicht näher bestimmbarer Betrag an
kinetischer Molekular- resp. Atomenergie etc.'
Die Versuche, die betr. Grösse in genau definierte
Teile zu zerlegen, einen rein aus Energie der
Lage bestehende innere Arbeit (innere poten-
tielle Energie) etc. zu bestimmen, sind hypo-
thesenfrei wohl nicht geglückt. Verf. scheint' es
daher auch nicht genügend streng begründet,
die Gleichheit von öB=öA + diJ»), wo E die
sog. innere Energie (die Energie des ruhenden
Körpers) bedeutet, ÖA die äussere Arbeit, (SQ die
aufgenommene Wärme als für die Gleichgewichts-
bedingung zureichend anzusehen. Denn es ist
eventuell möglich, dass z. B. chemischer Umsatz
zwischen den Molekülen statthat, ohne dass
dabei kinetische Massenenergie auftritt, also
Gleichgewicht dann nicht besteht. Vielmehr er-
scheint es notwendig, dass die Veränderung
direkt umkehrbar sei, also rfß = TdS gesetzt
werden kann, wo T die absolute Temperatur,
5 die Entropie bedeutet. In dem Begriff der
direkten Umkehrbarkeit liegt es nämlich, dass
allen Wirkungen, die das betrachtete System aus-
übt, gleiche Gegenwirkungen entgegenstehen, eine
unendlich kleine Änderung der letzteren lassen
den Prozess in dem einen oder dem entgegen-
gesetzten Sinne verlaufen, es bedingt also wirk-
lich Gleichgewicht, wenn man dF= T^A+^) 6A
setzt. Diese Gleichung erscheint bei Herrn
Planck") (in der Form
,^_ÖE-ÖA
T
ebenso wie bei Herrn Riecke*) als eine Folge
des Prinzips der Vermehrung der Entropie.
Nimmt man aber die Art der Begründung dieser
Lehre, wie sie bei dem zweitgenannten Herrn*)
erscheint, an, so kann man allerdings nicht von
einem strengen Beweise der Gleichgewichts-
bedingung reden, während das nach Herrn
Plancks Art der Begründung wohl der Fall wäre.
Ausfuhrlich betrachtet Herr Duhem in seiner
trefflichen M^canique chimique i, 82 bis 199,
1897 die Gleichgewichtsbedingimgen, auch bei
ihm . spielt die Vermehrung der Entropie, resp.
allgemeiner die Clausiussche Ungleichung
und damit zusammenhängend die Abnahme der
1) Vergl. 1. c. S. 356. Hier soll im folgenden, wenn nicht
gerade ein Citat vorliegt, angenommen werden 6U = 6Q — <W,
wo f/ die innere Energie, Q die zugeftihrte Wärme und A die
äussere Arbeit bedeutet
2) -(- oder — gilt je nach den Festsetzungen aber das
Vorzeichen der Susseren Arbeit.
3) Planck, Vorles. über Thermodyn. 1897, S. 108.
4) Riecke, Zeitsch. f. phys. Chem. 6, 270, 1890; Lehr-
buch II, 559, § 694.
5) Riecke, Lehrbuch II, 559.
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522
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
freien Energie eine Hauptrolle, welch letztere
ja bei Nernsts Darstellung*) völlig in den Vor-
dergrund tritt. Hierbei ist zu beachten, dass
die Bestimmung des Gleichgewichtes durch das
Minimum der freien Energie unabhängig vom
Prinzip der Vermehrung der Entropie und ver-
wandten Betrachtungen bewiesen werden kann,
man bedarf dazu nur der Betrachtung umkehr-
barer isothermer Prozesse und eines Grund-
satzes der Thermodynamik, etwa in Thom-
sons Form. Indessen ist, wie Herr Planck
bereits betont (1. c. S. 106), bei allen Anwen-
dungen der Sätze der freien Energie streng
darauf zu achten, dass sie sich nur auf isotherme
Vorgänge beziehen, sonst erhält man wesent-
lich verwickeitere Beziehungen. Herr Duhem
zeigt dann auch (1. c. S. 165 — 168), dass iso-
thermes stabiles Gleichgewicht wohl adiabati-
sches nach sich zieht, nicht aber das Um-
gekehrte der Fall zu sein braucht. Die Be-
trachtungen der freien Energie giebt also die
Gleichgewichtsbedingungen nicht allgemein ge-
nug, und ähnliches dürfte wohl auch bei den
anderen thermodynamischen Potentialen etc.
der Fall sein, jedenfalls erscheinen bezügliche
ergänzende Betrachtungen notwendig. Man darf
denn auch wohl sagen, dass die meisten Dar-
stellungen der Lehre vom thermodynamischen
Gleichgewichte etwas Unbefriedigendes an sich
haben und wenig Übersichtlichkeit zeigen.^)
Andererseits scheint man zu wenig beachtet
zu haben, dass die Energiegleichung bei Ein-
führung der Entropie, wie bereits oben bemprkt,
direktGleichgewichtszustände charakterisiert und
ganz allgemein zur Herleitung für deren Be-
dingungen dienen kann. Schon die Meister
der sog. klassischen Thermodynamik gingen so
vor, z. B. Clausius*) bei Behandlung der
Änderungen des Aggregatzustandes und der
Bestimmung der spezifischen Wärme, auch Herr
Duhem verfährt in diesem Sinne*) zuzeiten
(M6c. chim. i, 95 u. f.). Indessen ist es doch
Herrn C. Neumanns*) (welcher bekanntlich
das Prinzip der Vermehrung der Entropie für
sehr bedenklich hält) besonderes Verdienst, auf
die in Rede stehende Betrachtungsweise nach-
drücklich hingewiesen und gezeigt zu haben,
wie man auch bei mehr als zwei Parametern
die Gleichgewichtsbedingungen finden kann,
ohne Annahme solcher Sätze, wie der des
Wachsens der Entropie. Neu mann beweist
bekanntlich im Anschlüsse an Thomson (1. c.
S. 89) die Clausiussche Ungleichung und zeigt
1) Nero st, Theoret. Chemie S. 30, 1903.
2) S. z. B. auch die eingehende verdienstvolle Darstel-
lung bei Weinstein, Thermodynamik II. Bd.
3) Clausius, Mech. Wärmeth. I, 129— 178 u. 189, 1876.
4) Man vergl. übrigens auch N ernst, Theor. Chem. S. 29.
5) C. Neu mann, Ber. d. Kgl Sachs. Ges. d. W. Leip-
zig 1891, S. 149, femer S. 143 u. f.
ferner, wie man für direkt umkehrbare Pro-
zesse, die eine Folge von Ruhezuständen
bilden und unendlich langsam verlaufen, zum
Begriffe der Entropie gelangt (1. c. S. 95)
als einer durch die Bestimmungsvariabein
eindeutig festgelegten Grösse. Nur für solche
Ruhezustände darf man das Element der zu-
gefuhrten Wärmemenge dQ durch TdS er-
setzen (wo S, wie oben die Entropie, T die
absolute Temperatur bedeutet und dS bekannt-
lich ein vollständiges Differential ist.) Sind
dann ^i . . . i-» + i die Bcstimmungsvariabeln, so
gilt also für Gleichgewichts-Zustände eines ho-
mogenen Systems die Gleichung:
dX,
dX^ — dA^),
wo U die innere Energie und A die äussere
Arbeit bedeutet. Diese kann man nun auch
nach Xi ... X, + i, wie Neu mann zeigt, stets
als entwickelbar annehmen, d. h.
dA = Li dXi + ■ L,dXy . . . + Z« + i a'A.-ri.
setzten. Wählt man eines der X, etwa i» -j- 1 = 7",
also gleich der absoluten Temperatur, was ja fast
immer geschieht, da T eine besonders hervor-
ragende Bedeutung in der Thermodynamik ein-
nimmt, so gilt also:
1 OA.W Ol 1 0 Xy
M
-f y^ J ^ r— 2 ^-^^ — ^-TdT.
d r 1
Die Grössen dU wie dQ = TdS und dA sind
Energiegrössen, ihre Entwickelung nach der
Zahl der Zustandsvariabeln, ist wie gesagt, direkt
gegeben, daher auch die Auffassung von
IX^
.IS
L.
als Kräfte völlig berechtigt, nicht etwa erst
durch besondere Betrachtungen zu entschul-
digen. Im allgemeinen befinden sich nun die
Körper nicht in solchen Ruhezuständen, wie sie
obige Gleichung darstellt, man kann dergleichen
aber herstellen, indem man wenigstens in Ge-
danken äussere Kräfte einführt, die dem Be-
streben der Substanz, die X, zu verändern, ent-
gegenwirken. Aufdiese Weise wird eine beliebige
Veränderung (wenigstens in grosser Allgemein-
heit) in eine Folge von Ruhezuständen ver-
l] Da die Prozesse unendlich langsam verlaufen, biii>
man T als fiir das homogene System (ein und dieselbe Phaw
konstant ansehen. Höchstens Teile, die in keinem direkte»
Wärmeaustausch miteinander stehen, können verschiedeDf
Temp. besitzen. Für solche Teile sind dann die obigen
Gleichungen je besonders anzusetzen.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
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wandelt, auf die man obige Gleichung anwenden
darf. Da nun die dX,, resp. SX, da bei solchen
virtuellen Variationen ö an Stelle von d treten
soll, hierbei ganz willkürlich sind, so muss gelten:
^ - == T' .,- — L, ferner:
hf iT '^'
um die Variable T hier nochmals besonders
hervorzuheben. Lt setzt man bekanntlich zu-
meist =0, d.h. man führt nach Herrn Duhems
Bezeichnung sog. normale Variable ein, was
nach C. Neumann allgemein zu rechtfertigen
(1. c. S. 140). Der von T unabhängige (isotherme)
Teil der äusseren Arbeit erscheint, wie be-
kannt, als
^d — -^ — "*'i
ebenso für isentropische Arbeit tritt aut der !
Ausdruck
[isothermes und isentropisches Potential). Die i
Grössen ~——T -— stellen die Kraft dar, mit 1
welcher die Substanz bestrebt ist, ihre Zustands- |
variabeln zu ändern. Sie müssen im allgemei-
nen durch geeignete äussere Kräfte aufgehoben
werden, um Ruhezustände zu erhalten. Kommt
nun unter der Wirkung nur gewisser Kräfte
(z. B. konstantem Druck) oder dem Bestehen
gewisser Bedingungen (z. B. konstantem Vo-
lumen) ein System von selbst ins (sog. natür-
liche) Gleichgewicht, so müssen dann ein Teil,
wenigstens der Änderungsbestrebungen, ver-
schwinden, und ebenso natürlich die das Gleich-
gewicht herstellenden äusseren Kräfte.') Neu-
mann zeigt, wie man auf diese Weise einige
spezielle Fälle (Zersetzung des Jodwasserstoffes,
Gleichgewicht von Wasser und Dampf, Helm-
holtzscher Satz über Dissoziation) mit demselben
Resultate behandeln kann, wie nach den
anderen Methoden der Thermodynamik. Es
lassen sich aber auch die Gibbsschen Gleich-
ungen auf diesem Neumannschen Wege, wie
mir scheint, ableiten. Es handelt sich hierbei
um ein isolirtes System, das . bei konstantem
Volumen und ohne Wärmeaustausch mit der
Umgebung sich in r Phasen bei n veränder-
lichen Bestandteilen unter einem allseitig gleichen
i) C. Neamann, 1. c. p. 146. Fflr ein System, das bei
Iconstantem T und konstantem Volumen v von selbst im
Gleichgewicht sich befindet, gilt danach:
va f einen allseitig gleichen Druck bedeutet.
Drucke im Gleichgewicht befindet. Dann kann
man für jede Phase (es sei die vte hier gewählt)'
eine Gleichung ansetzen
»=»
dU,^) = - A ti»' + T.dS, — '^LUm,,
f = 1
wo sich also Druck /•■, Volum v,, Energie U,,
Temperatur T, und Entropie .S, auf die rte
Phase beziehen, L', ist der auf eine stoffliche
Änderung der betr. yten Phase um dm', resp.
öntf bezügliche Energiekoeffizient, wenn m,
einen der «-Bestandteile bezeichnet, welche das
System zusammensetzen. Es soll zunächst an-
genommen werden, dass in jeder Phase alle n
Bestandteile vorkommen, also lauter wirkliche
Bestandteile nach Gibbs' Ausdrucksweise vor-
liegen. Für das ganze aus r Phasen bestehende
System gilt dann also, wenn man U (und .S")
additive Eigenschaften beilegt, für eine virtuelle
Änderung:
f =« f=« »=»
^ Lföm, — . . . ^ L'dtn, ... — ^ L'^ötn
p=i f=i f=i
Wir denken uns nun diese Gleichung, bezogen
auf eine virtuelle Ruhezustandsänderung bei
konstanten Volumen, ohne Wärmezufuhr, aus
einem vorhandenen natürlichen Gleichgewichts-
zustand heraus. Dann gilt aber für das Ge-
samtsystem
und ebenso
öU = ^6U.^o
6 S^^dS'^o.
Es findet ja eine umkehrbare virtuelle Ände-
rung statt ohne Zufuhr von Wärme, d. h. es
liegt ein isentropischer Vorgang für das Ge-
samtsystem vor. Da es sich ferner um vir-
tuelle Veränderungen handelt, also alle Inkre-
mente der Bestimmungsvariabein völlig willkür-
lich sind, so müssen auch die ersten Ableitungen
der Gesamtentropie .S" des ganzen Systems
nach den Bestimmungsvariabein verschwinden,
d. h. es liegt für 6" ein Grenzwert vor. Ferner
gilt, weil wir ja von einem natürlichen Gleich-
gewichtszustande ausgehen, bei konstantem Ge-
samtvolumen unter allseitig gleichem Drucke
folgendes: Erstens die äussere Arbeit ver-
schwindet; ferner sind die fingierten Zusatzkräfte
für die umkehrbare virtuelle Änderung zu An-
fang gleich Null, sie können nicht mit einem
t = n , ,
l) Resp. iUv = --fi,Svr+TrSS, — SLfim,, wenn
f = i
es sich um eine virtuelle VerSnderung handelt.
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Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 16.
Male endliche Werte annehmen, bleiben also
bei der virtuellen Änderung unendlich klein,
und die virtuelle Arbeit wird unendlich klein
zweiter Ordnung, d. h. man muss setzen 6U=
26 U, = o, und zwar muss auch 6'' unter diesen
Umständen das Ansehen eines Grenzwertes an-
nehmen. Ist es ein Minimum, kann also eine Ände-
rung nur eintreten durch Zufuhr von Arbeit
von aussen, kann also das System sich nicht
von selbst verändern, so ist das Gleichgewicht
stabil. Da nun unser System auch stofflich
isoliert sein soll, eine Zu- oder Abfuhr von
Materie nicht eintritt, so bleibt die Gesamt-
menge derselben ebenfalls konstant bei allen
eintretenden Veränderungen und chemischen
Umsätzen. Damit sind aber die Grundlagen
der Gibbs sehen Betrachtungen gewonnen, die
sich nur dort aus der Vermehrung der Entropie
ergeben. Und zwar ist die Neumannsche Be-
trachtung ebenso allgemein wie die andere, denn
wo man von Entropie und deren Änderungen
spricht, da muss man auch die Möglichkeit
annehmen, in umkehrbarer Weise zu den ent-
sprechenden Zuständen gelangen zu können,
und 'das nur braucht die Neumannsche Be-
trachtung. Wir haben bei n Stoffen und r
Phasen also
6U= o == — 2 A«^»' — 2 T.6S,—
r = ^ V = r v^r
■ und es ist ^dfir^v, = o weil keine Druckar-
beit im Ganzen geleistet wird und ausserdem
&i' = Söv» = o wegen Konstanz des Gesamt-
volumens. Also gilt />, =/>i . . . pr für virtuelle
6v: Da also keine Wärme zu- oder abgeführt
wird , so ist STrSS, = o und wie gesagt
SiSw^o, also haben wir Ti^T^. . . = T, . . . = Tr.
Es bleibt also noch der Ausdruck
r r r
2 L\6tn\ + . . . + 2 i?^ ;rfw; + . . . + 2/^;tFw;=o
oder kürzer
22^'<Jw'=o.
In den Summen
2v^,'rf//;
sind nun die stofflichen Änderungen zusammen-
gefasst, bei denen ein und derselbe Bestandteil
vorkommt, nämlich hier m\ . . . m' . . . w^, den
einzelnen Phasen sollen dann, wie gesagt, als
l) Die 2 Lim sind dabei so gebildet, dass sie sich auf
ein und denselben Stoff in den verschiedenen Phasen be-
ziehen.
Änderungen des (>ten Stoffes die Grössen dm)
. dm' . . . dm" zukommen u. s. w. Zunächst
sei dabei vom Eintreten chemischer Umsetz-
ungen, Verbindungen, Dissoziationen etc. ab-
gesehen, die virtuellen Änderungen beziehen
sich dann nur auf den unveränderten Übergang
einer Stoffmenge aus einer Phase in die andere.
Auch seien, wie gesagt, in jeder Phase alle vor-
kommenden Stoffe vorhanden. Dann gilt also
, = 1 i. = i » = 1
da ja keine Stoffvermehrung eintreten kann.
Wir kommen dann aber ebenso wie Gibbs
und andere bei der Willkürlichkeit der virtuellen
8in\ zu dem Ergebnisse, dass
Af =Z?=--. = A: + ---'^retc.
sein muss, d. h. wir haben den Gibbsschen
Satz über die Gleichheit der chemischen Poten-
tiale derselben Substanz in den verschiedenen
Phasen beim (physikalischen) Gleichgewichte.
Auch weitere Betrachtungen, wie sie von Gibbs
und anderen angestellt worden sind, lassen
sich auf Grund der Neum an nschen Auffassung
ganz entsprechend behandeln. Unter allen
Umständen muss die Gleichung
i:SL'6m\ = o gelten.
Sind die iM;«; nicht gleich Null, so bestehen
gewisse chemische Umsatzgleichungen, welche
Gibbs sehr allgemein schreibt:
«I 'S", + a-i-Sj + «3>S'j + . . . anS" = o) .
b,S, + b.^Si -f *36-3 + . . . b,Sn = o \
und zwar sollen ö solcher Gleichungen existieren,
welche Beziehungen zwischen einigen oder allen ')
der Stoffe S^, \ und Sn, die überhaupt vor-
kommen, angeben ayO^a^ ...an, b\b<ib% . .. bn etc.
sind Gewichtsmengen der betr. Stoffe .S| S-i...
Sx... Sh die an dem Umsatz teilnehmen. Um
die Forderungen der physikalischen Verän-
derungen zu erfüllen, setzen wir in obiger
Gleichung
2:r ,S6m\ = o ßx
(d. h. nehmen L, konstant in den verschiedenen
Phasen). Nun kann man aber den verschiedenen
2ötn auch Werte wie a öfi oder b,6(i u. s. w.
zulegen, so dass dann aus Gl. B wird <J« («i /.,
+ «1 ^2 + . . . ÄK-^r + . . . a» A.) = o resp. Oft (^, A,
^ +2^2 + • • • ^»^») = o u. s. w. oder der Ausdruck
in der Klammer verschwindet, d. h. für die ehem.
Potentiale L, . . . Z« bestehen dieselben Gleich-
ungen (A^ seien sie genannt) wie für ^^ Sj . . . Sm.
l) £s können ja einige a,, b, etc. i— o sein.
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52s
In diesem Ergebnis liegt kein Widerspruch oder
Beschränkung, denn da dieSummealler materieller
Veränderungen nämlich £ämi Si + -Sd»j2 .Sj +
verschwinden muss, so ziehen also die Gleich-
ungen A notwendig diese Gl. B nach sich, anders-
artige Veränderungen sind ausgeschlossen. Da
aber Gl. Ay und Gl. B^ in derselben Beziehung
stehen wie Gl. A zu Gl. B, so folgt aus dem Be-
stehen der Gl. A^ für die ehem. Potentiale L,
die Gleichgewichtsbedingung B^ d. h.
L, Sdm\ = o.
Die Potentiale L„ die den Gl. A^ und Gl. j5'
genügen, ziehen also das physikalische und che-
mische Gleichgewicht nach sich.
Entsteht eine unendlich kleine Menge einer
neuen Verbindung, die bisher in keiner der ver-
schiedenen Phasen vorhanden war, so kann, bei
unserer Art vorzugehen, die virtuelle Arbeit auch
nur zweiter Ordnung sein, die Variation der
Energie (de -f de) muss verschwinden, wenn 6e
die Energie des gebildeten neuen Teiles be-
zeichnet, d. h. Se muss gleich sein der Druck-
arbeit + zugefuhrter Wärme + chemischer
Energie, welche bei der Bildung des neuen
Stoffes den ursprünglichen Stoffmengen entzogen
werden. Also gilt:
de + p.dv,— Teds. + SL'Ötnf^o"^
wo die e bedeuten, dass die betr. Grössen zu
der Bildung der neuen Teile verwendet worden.
fVergl. Gibbs, 1. c. S. 88 Gl. 52).
Dagegen erscheint bei unserer Betrachtungs-
weise der Unterschied nicht, den Gibbs für
mögliche und wirkliche Bestandteile einfuhrt.
Für erstere gilt da in Betreff der Energie 8
(I. c. S. 78 Gl. IS, S. 79 Gl. 22 etc.) Söt>o,
weil ein möglicher Bestandteil nur hinzuge-
fügt, nicht hinweggenommen werden könne
und daher die 6m nur positiv sein können
(siehe auch 1. c. S. 89). Bei den vorliegen-
den Betrachtungen wird ein solcher mög-
licher Bestandteil auf umkehrbarem virtuellem
Wege hinzugefügt und ebenso wieder kann er
entzogen werden. Die Variation der Energie
bleibt verschwindend wie bei Änderungen wirk-
licher Bestandteile. Der von Gibbs, vielleicht
in zu engem Anschluss an Betrachtungen, wie
sie bei der Begründung des Prinzips der vir-
tuellen Geschwindigkeiten zur Anwendung kom-
men*), eingeführte Unterschied scheint Verf
i) D.h. SSirti ist die Menge des Stofles 5,, Sdm, ist
die Menge des Stoffes 5f etc. die ao der Umsetzung teilnimmt.
2) L' ist das in den rerschiedenen Phasen gleiche Po-
tential des Stoffes m, nnd Sm'^ die gesamte in die neue
Substanz eingetretene Menge von mt.
3) Man vergleiche den Unterschied zwischen reversible
and renversable bei Herrn Duhem, M6can. chim. I. 87, 1S97.
daher wohl nicht weiter beizubehalten. That-
sächlich ist solches auch bei den übrigen Dar-
legungen über die Thermodynamik des chemi-
schen Gleichgewichts bereits geschehen, in-
dem des besagten Unterschiedes nicht Erwäh-
nung gethan wird.
Verf. hat mit dieser Anwendung der Neu-
mannschen Betrachtungsweise auf das berühmte
Gibbs sehe Problem nur auf die Fruchtbarkeit
dieser an keine besonderen Bedingungen ge-
bundenen, sondern den verschiedensten Be-
dingungen anpassbaren Methode hinweisen
wollen, da man derselben anscheinend zu wenig
Beachtung geschenkt bat. Verf will damit durch-
aus nicht die Lehre von der Vermehrung der
Entropie als bedenklich bezeichnen. Leitet man
nämlich in bekannter Weise für einen adia-
batischen, durch reversible Vorgänge zu einem
Cyklus ergänzten, Prozesse das besagte Prinzip
aus der Clausiusschen Ungleichung ab, so
macht es keinen Unterschied, ob man in der
Ungleichung die Temperaturen der zugefiihrten
Wärmemengen auf die Wärmebehälter bezieht,
oder auf Teile des veränderlichen Systemes
selbst. Denn bei dem adiabatischen Prozesse
wird ja Wärme überhaupt nicht zugeführt und
bei den ergänzenden umkehrbaren Prozessen
fällt ja bekanntlich Reservoir- und System-
(resp. Systemteile) Temperatur zusammen, der
Beweis des Prinzips der Vermehrung der
Entropie bleibt also bestehen auch bei
Neumanns Annahmen.
Berlin, den 27. Mai 1904.
Über die spektrale Energieverteilung der
„Quecksilber-Lampe aus Quarzglas".
Von E. Laden bürg.
Hagen und Rubens ') haben zuerst die
Thermosäule zu Energiemessungen im ultra-
violetten Teile des Spektrums mit Erfolg an-
gewandt. Dass ihre Messungen sich nur bis
250 nn erstreckten, lag an der zu geringen
Grösse der Energie, welche ihre Strahlungs-
quelle — die Bogenlampe — unterhalb 251 /<//
hatte. Indem Pflüger ■') eine Funkenstrecke
als Strahlungsquelle benutzte, konnte er die
Brauchbarkeit der Thermosäule bis 185 it/t und
nach Ausschalten der absorbierenden Luft-
schicht sogar noch unterhalb dieser Wellenlänge
nachweisen. — Da die Kenntnis der spektralen
Energieverteilung der Quecksilberlampe, wie sie
1902.
1} E. H agen u. H. Rub ns, Ann.^d. Phys, 8, i — 22,
2) A. Pflüger, Ann. d. Phys. 18, 890, 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
neuerdings aus Quarz von M. C. Heraeus her-
gestellt wird, für gewisse Untersuchungen not-
wendig war, so wurde die Energieverteilung
mit der Thermosäule festgestellt, und im fol-
genden sollen die Resultate dieser Messungen
kurz mitgeteilt werden.
Die Lampe stand in einem lichtdichten
Kasten aus Zink, in dem sich ein schmaler
Spalt befand. Dicht vor demselben war das
Spaltrohr des Spektrometers aufgestellt. Das
letztere trug Quarz-Flussspat-Achromate von
25 mm Öffnung und 231 mm Brennweite und
war mit einer Vorrichtung für automatische
Minimumeinstellung versehen. Das im ultra-
violetten Teil des Spektrums benutzte Quarz-
prisma hatte einen brechenden Winkel von 60".
Da die Dispersion des Quarzes für längere
Wellen zu gering war, wurde von 400 ftpi an
ein Flintglasprisma benutzt. An Stelle des
Fadenkreuzes befand sich im Okular des Fern-
rohrs eine lineare Thermosäule nach Rubens,
deren scheinbare Breite je nach der Dispersion
8 — 12 Uli betrug. Zur Messung der Thermo-
ströme wurde ein Panzergalvanometer nach Du
Bois-Rubens benutzt; dasselbe war auf 12 Sek.
Schwingungsdauer astasiert und hatte bei einem
inneren Widerstand von 2,5 Ohm und einem
Skalenabstand von 2 m eine Empfindlichkeit
von 3-io~'" Ampere.
Die Lampe brannte, an no Volt ange-
schlossen, nach etwa lö Minuten konstant mit
2 Ampere bei einer Klemmenspannung von
etwa 85 Volt, doch kamen manchmal Schwan-
kungen von einigen Volt vor. Durch Aus-
schalten vom Widerstand konnte man die Lampe
für kurze Zeit mit 3 Ampere brennen lassen,
doch sank die Stromstärke sehr bald wieder
auf 2 Ampere, während zugleich die Klemmen-
spannung bis auf 90 Volt stieg und die Lampe
erlosch. So gut dies bei der geringen Änder-
ungsmöglichkeit des Wattverbrauches anging,
wurde festgestellt, dass sowohl die Gesamtenergie
wie auch die Energie der einzelnen Spektral-
linien, soweit sie untersucht wurden, propor-
tional mit dem Wattverbrauch zunimmt. Waren
also einzelne Werte bei anderem Wattverbrauch
als 2x85 erhalten, so wurden sie auf diesen
umgerechnet. Doch betrugen diese Korrektionen
im Höchstfall 10 Proz.
. In der folgenden Tabelle bedeuten die X
die Wellenlängen in ftfi, die a die Galvano-
meterausschläge in mm. Dieselben sind Mittel-
werte aus mehreren Beobachtungsreihen, die
sich wieder aus einer grossen Anzahl von Ein-
zelbeobachtungen zusammensetzen. Der mitt-
lere Fehler der Messungen beträgt etwa 2 Proz.
Die umstehende Kurventafel enthält die
Wellenlängen als Abszissen und die Galvano-
meterausschläge als Ordinaten.
l
a
X
a
148,2
0
346.5
0
249.5
'•Z
35'
«.5
251
3.8
353.5
6
*52.5
7.3
355.5
«2,5
*S3.«
6.4
358.5
18
253.8
4.5
360,5
23.1
255.2
2,7
363.5
23
256,2
I
365.5
17,6
257
0
368,5
•0.4
258.5
0
371
3.7
260
0
377
0
261,8
0.7
380—398
0
263.S
0
399
0
265
0
402
34
267
1.4
403
84
269
0
404
11.9
271
0
405
«5.'
272,5
0
406
164
• 274,5
1
407
•«.9
275.5
0,5
408,5
5.«
276,5
0.5
409
4.6
278,5
0
410
4,1
280,5
0
4"
3.'
282,5
0
412
2,0
285
0
4»4
0
287,3
1,6
422
0
289,5
1
429
2,2
290,8
1,7
43«.5
214
293.*
4.7
432,5
294
294.5
4.2
433.5
30,2
295.7
4.4
435.5
19,6
297
4.9
437
12
298,2
4.2
439
0
300.7
3.8
440—480
0
302,2
3.9
482,5
0
303.7
2.9
487
2
305
3.8
489
24
307.S
308,5
5.6
49».5
0
10,95
492— sao
0
310
15.7
522.5
0
3".5
'S-t
527
1.0
313.S
12,8
533.5
194
315.*
7,'
537
36,8
316
4.1
540
42.9
3«8
2.4
542.5
38.2
3«9.5
0
546
22,6
322
0
55«.5
64
325.5
0
559
64
329.5
I
566.S
23.6
33 ».5
I
570
274
334
0,5
574
20
338
0
582,5
10
342
0
592,5
10
Die Energie der beiden noch im sichtbaren
Gebiet liegenden roten Linien bei 615 und
695 (tfi ist zu gering, um mit der Thermosäule
noch nachgewiesen werden zu können. Die
gefundenen Linien decken sich innerhalb der
Beobachtungsfehler ganz mit solchen, deren
Wellenlänge Kayser und Runge') festgestellt
haben.
Im ultraroten Teil des Spektrums wurde die
von Coblentz und Geer*) angegebene Linie
bei 970 iift mit der Thermosäule aufgefunden,
doch beträgt ihre Enei^e nur etwa 1 5 Skalenteiie.
I) H. Kayser und C. Range, Ann. d. Phys. 48, 385,
'2) W.W. Coblenti u. W. C. Geer, diese Zeitschr. 4,
257, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
Das stetige Anwachsen der Intensitäten in
den Linien 253, 311, 363, 433 und 546 einer-
seits, 297, 404 und 576 andererseits scheint auf
eine eigenartige Gesetzmässigkeit hinzuweisen.
Eine einfache Beziehung zu den von Kayser
und Runge ') aufgestellten Serien liegt nicht vor.
Charlottenburg, Physikalisches Institut der
Technischen Hochschule.
l) H. Kayser und C. Runge, 1. c
(Eingegangen l6. Juli 1904-)
Beschränkung und Erweiterung meines Hellig-
keitsgesetzes.
Von A. Schmidt.
Zum zweiten Male ') wendet sich Herr Pro-
fessor Dr. Seeliger gegen meine Anschauungen
betreffs der Ursache der Helligkeitsabnahme der
Sonnenscheibe von der Mitte nach dem Rande.
Schon in meiner Erwiderung^) auf seine ersten
Ausführungen^) habe ich mich zu weiterer Dis-
kussion der Angelegenheit bereit erklärt, aber
nur auf dem Boden eines korrekten Helligkeits-
begriffes, denn der von Herrn Seeliger auf-
gestellte Hess sich den Verhältnissen der astig-
matischen Brechung nicht anpassen. Leider
finde ich nun in der neuen Abhandlung gar
keine Begriffsbestimmung der Helligkeit vor, so
dass ich für meine hier folgenden Ausfuhrungen
bei meiner eigenen vielleidit auch etwas unvoll-
kommenen Definition verharren muss, nach
welcher Helligkeit die relative Zahl der Strahlen
bedeutet, welche pro Einheit des Raumwinkels
nach der Spitze eines Strahlenkegels konver-
gieren. Es scheint mir, dass mein Helligkeits-
begriff im stillen die Billigung des Herrn See-
liger gefunden hat. Auch darüber wird er
wohl, ohne ein Wort zu verlieren, einverstanden
sein, dass das von ihm vertretene Gesetz min-
destens im Falle unstetiger Brechung, wobei
der Strahl durch Abscheidung eines reflektierten
Strahles eine Schwächung erleidet, eine Aus-
nahme erfahre. Diesen unausgesprochenen Ein-
räumungen gegenüber kann ich meinerseits eine
offene Einräumung machen. Ich bin mit dem
Ergebnis der theoretischen Ausführungen in
Herrn Seeligers zweiter Einwendung gegen
sein Erwarten vollkommen einverstanden. Die
pro Zeiteinheit durch irgend einen Querschnitt
eines Strahlenbündels Wndurchgehende Licht-
menge ist eine Konstante für das ganze Bündel.
Für mich ist dieser Satz eine Folge des Satzes
von der Erhaltung der Energie abgesehen von
jeder besonderen Lichttheorie. Meine einzige
1I Diese Zeitschr. 5, 9, 237, 1904.
2) Diese Zeitschr. 4, II, 453, 1903.
3) Diese Zeitschr. 4, 12, 343, 1903.
Reserve ist die oben erwähnte Ausnahme un-
stetigen Übergangs vom einen ins andere Mittel.
Und selbst da giebt es noch einen besonderen
Fall, für welchen ich den Satz zugebe, es ist
der Fall senkrechter Incidenz, bei welcher die
reflektierte Lichtmenge sich von der als an-
kommend betrachteten subtrahiert, so dass tbat-
sächlich nur die Differenz als ankommend zu
zählen ist. Ich habe das im Eingang zu meiner
Erwiderung auf die ersten Einwendungen be-
reits hervorgehoben.
Trotz dieser Übereinstimmungen ist die
Hauptdifferenz noch nicht glatt, denn dazu würde
gehören, dass über die beiden Helligkeitsformeln,
entweder
H= Hy cos^ a : «^ cos"^ ß oder H = H^ \ n\
eine nicht bloss stillschweigende Einigung er-
zielt wäre. Das wird um so schwerer hsdten,
als ich selbst zu denjenigen gehöre, welche zwar
die zweite der Formeln als unhaltbar ansehen,
aber auch in der ersten nur eine Annäherung
an die Wahrheit erblicken, welche sie sowohl
weiterer experimenteller Bestätigung, als auch
weiterer theoretischer Rechtfertigung für be-
dürftig halten.
Erstens gilt die Formel nur für eben ge-
schichtete Mittel, sie nimmt bei der Aufeinander-
folge mehrerer paralleler Schichten die Gestalt an
jT_. TT cos"^ a • cos^ «j • cos^ Cj . . . .
' «'•' cos^ ßi cos' ßi T^s^ß "
„ cos^ a
~ • n^cos^ß
wobei n der relative BrechungskoefHzient zwischen
dem ersten und letzten Mittel ist und die Ein-
falls- und Brechungswinkel paarweise einander
gleich werden Oi = ft , Oj = ^ u. s. w. Die
Sonne aber besitzt eine sphärisch geschichtete
Atmosphäre, für welche genannten Winkelpaare,
falls wir eine stufenweise Schichtenfolge statt
der stetigen uns vorstellen, nicht mehr als Paare
gleicher Winkel angenommen werden dürfen,
sondern um so verschiedener, je mehr die Strahl-
richtung der Schichtenrichtung sich nähert,
d. h. je grösser a und ß werden, so dass sicher
das Gesetz für a = 90" unbrauchbar wird.
Zweitens der Beweis, den ich in der vierten
Einsendung') in allgemeinerer und strengerer
Form zu führen bestrebt war, beruht auf dem
Sinusgesetz der Brechung und auf dem zweiten
Hauptsatze der Energielehre. Das erste dieser
Gesetze, das ohnedies am Rande der Bilder bei
den Beugungserscheinungen versagt, berück-
sichtigt nicht den transversalen Charakter der
Lichtschwingungen, dessen Einfluss auf die
Helligkeit in den Fresn eischen Ausdrücken
dargestellt ist. Doch scheint, wie das auch
1) Diese Zeitschr. 4, 476, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
529
Herr Seeliger bemerkt, dieser Einfluss bei
stetigem Schichtenübergang als unendlich klein
zu verschwinden. Das zweite aber der Gesetze
unterliegt ja in seiner verallgemeinerten An-
wendung auf die verschiedenen Energieformen
noch mancherlei Anfechtung, im besonderen
kann seine Anwendbarkeit auf Lichtstrahlen-
büschel, die bei der Brechung ins dünnere
Mittel ihren Querschnitt verkleinern, sehr frag-
lich erscheinen.
Wie ist es denn, kann man fragen, bei
der umgekehrten Brechung, wenn der leuch-
tende Körper im optisch dünneren Mittel an-
genommen wird und die Strahlen durch eine
ebene Grenzfläche ins dichtere Mittel über-
treten? In diesem Falle wird ein Hohlkegel-
büschel, das zwischen zwei Kegelflächen von
den Halbachsenwinkeln a und a\ da enthalten
ist, in ein anderes zwischen den Winkeln ß und
ß ~ dß enthaltenes umgewandelt, dessen Raum-
w^inkel kleiner ist, dessen Intensitätsmass im
Verhältnis cos a : n^ cos ß grösser würde, falls es
ohne Reflexion gebrochen würde. Soll in diesem
Falle der zweite Hauptsatz auf das Kegelbüschel
ebenso angewendet werden, wie im früheren
Beweis auf das cylindrische Büschel, das dort
seinen Querschnitt verkleinerte, während die
cylindrischen Büschel denselben jetzt ver-
grösser n.'
Eine sichere Beantwortung dieser Frage er-
scheint mir schwierig.
Nach meinem Dafürhalten schliesst das
kegelförmige Büschel die Anwendung des
Entropiesatzes aus. Ein solches Büschel ist nur
eine geometrische Fiktion, bequem und be-
rechtigt für die Helligkeitsdeflnition , aber als
Kanal iiir fortschreitende Energie in messbarer
Menge kann ein ineineSpitzeauslaufendesBüschel
nicht angesehen werden. Das, was beim Sehen
in unsere Pupille eindringt, sind Wellen, die ent-
lang cylindrischen Büscheln fortschreitend zum
Auge gelangen, das Kegelbüschel ist das Symbol
für die Anzahl der aus verschiedenen Richtungen
ankommenden Cylinderbüschel.
Mit dieser Anschauung ergiebt sich mir der
Satz, dass bei der Brechung in ebener Grenz-
fläche ein verschiedenes Gesetz der Helligkeits-
änderung herrsche: beim Übergang vom optisch
dichteren zum dünneren Mittel eine Helligkeits-
verminderung im Verhältnis n'^ cos- ß : cos"^ a,
beim Übergang vom dünneren ins dichtere Mittel
eine Helligkeitsvermehrung im Verhältnis
cos a : n^ cos ß,
wobei beidemal a den Winkel im dünneren, ß
den Winkel im dichteren Mittel bezeichnet. Ein
Anlass zur Reflexion liegt beim letzteren Über-
gang nicht vor.
Diese Anschauungen treten in bewussten
Widerspruch nicht mit dem C 1 au sius sehen
Hauptsatze, wohl aber mit dem von diesem
Gelehrten in seiner mehrcitierten Abhandlung
über die gegenseitige Zustrahlung zweier Körper
gleicher Temperatur ausgesprochenen Grund-
satze, „dass bei Strahlen, welche sich auf dem-
selben Wege hinwärts und rückwärts fortpflanzen,
die Schwächung in gleichem Verhältnisse statt-
findet.'")
Noch möchte ich zum Schlüsse einem von
Herrn Seeliger in seiner zweiten Einwendung
meiner Beweisführung gemachten Vorwurfe be-
gegnen. Der Fortgang der Lichtbewegung in
einem kontinuierlichen Medium dürfe nicht ohne
weiteres als das Resultat fortwährender Brech-
ungen nach den gewöhnlichen Brechungsge-
setzen angesehen werden, wenigstens wisse man
nicht apriori, ob und inwieweit diese Auffassung
erlaubt ist. Ich möchte umgekehrt sagen : Meine
Beweisführung abstrahiert von den besonderen
physikalischen Bedingungen, wie Oberflächen-
haut, Gasverdichtung, welche an der Grenze
lichtbrechender Substanzen die Brechungs- und
Reflexionserscheinungen beeinflussen müssen.
Das Sinusgesetz der Brechung kann, wie ich in
meiner frühesten Behandlung der Strahlenbrech-
ung auf der Sonne davon Gebrauch gemacht
habe, auch auf eine Form gebracht werden,
welche fiir kontinuierliche Strablkrümmung gilt.
Sowohl die Divergenzänderungen, als die Quer-
schnittsänderungen sind bei allmählichem Über-
gang der Strahlen dieselben, wie bei unstetigem.
Meine Beweisführung gilt daher vielmehr für
Brechung in stetig veränderlichen Mitteln bei
paralleler ebener Schichtenlagerung, als für un-
stetige Refraktion. Aber die anfechtbaren theo-
retischen Schlüsse sind Luftschlösser ohne das
bestätigende Experiment.
i) Clausitts, Mechan. WSrmetheorie. 2. Aufl., Bd. I,
Abschn. 12, S. 35a.
(Eingegangen 18. Mai 1904.)
I
Über den Schl5milch- Wellendetektor.
Von M. Dieckmann.
In dieser Zeitschrift 6, 338, 1904 berichtet
Herr M. Reich über Beobachtungen am Schlö-
milch- Wellendetektor für drahtlose Telegraphie.
Ich habe mich ebenfalls seit einiger Zeit mit
dem Detektor beschäftigt und bin zu Ergeb-
nissen gekommen, die die Beobachtungen von
Reich bestätigen aber noch etwas weiter führen.
I. Reich hat gezeigt, dass die Wirkung des
Detektors nicht auf thermischen sondern viel
wahrscheinlicher auf Polarisationsvorgängen be-
ruhe. Letzteres ist in der That der Fall, man
kann den Beweis auch direkt durch das Experi-
ment erbringen.
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S30
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
Schon Schlömilch') gab an, dass man
eventuell, um den Hilfsstrom einer Batterie über-
flüssig zu machen, eine Zelle benutzen könne,
in der sich als Elektroden in der Spannungs-
reihe möglichst entfernt stehende Metalle be-
fänden. Eine solche ist zu dem folgenden Ver-
suche benutzt worden.
Versuchsanordnung (Fig. i). Als Zellgefäss
diente ein Reagensrobr, das in seinem unteren
Fig. I.
Viertel mit konzentrierter Kupfersulfatlösung
und einigen Cu .S"(?4-Krystallen gefüllt war. Der
obere Teil des Rohres enthielt verdünnte Koch-
salzlösung. Die positive Elektrode bestand aus
einem 0,15 mm starken Kupferdrahte, der so
in eine Glasröhre eingeschmolzen war, dass nur
der Querschnitt des Drahtes, also eine Kupfer-
fläche von wenig mehr als 0,056 mm* mit der
Flüssigkeit in Berührung kam. Als negative
Elektrode tauchte in die Kochsalzlösung ein
Streifen nicht amalgamierten Zinkbleches.
Diese Zelle bildete mit dem Schlüssel S,
dem Widerstände R und dem Spiegelgalvano-
meter G einen Stromkreis.
R betrug 1 590 Ohm. Die Elektroden standen
durch Kondensatoren C, und C^ mit einem
kleinen Funkeninduktor in Verbindung.
An dieser Zelle konnte man den Einfluss
des Elektrolyten und der Polarisation auf das
beste beobachten. Tauchte nämlich die Kupfer-
elektrode nur in den oberen Teil des Gefässes,
in die Kochsalzlösung, so gab infolge der Polari-
sation das Galvanometer nur einen Ausschlag
von 0,000022 Ampere, zerstörte aber der posi-
tive Teil der Wechselspannung die Folarisations-
schicht, so stieg der Ausschlag sehr schnell bis
0,00048 Ampere.
Gerade entgegengesetzt verlief die Erschein-
ung aber, wenn der Kupferdraht in den unteren
Teil, in die Kupfervitriollösung, eintauchte. Da
hier kaum Polarisation möglich war, zeigte das
Instrument 0,000613 Ampere an. Liess man
jetzt den Induktor arbeiten, so sank — und
zwar langsam — die Stromstärke auf 0,0004 Amp.
l) Elektrotechnische Zeitschr. 1903, Heft 47.
Diese Anordnung wirkte also analog einem
Antikohärer. Durch einfaches Verstellen der
Anode, war die Zelle von einem „Kohärer" in
einen „Antikohärer" umzuwandeln.
Zu beachten ist bei der Ausfuhrung des
Versuches, dass die Erregung möglichst bald,
nachdem der Schlüssel 5" geschlossen ist, vor-
genommen wird, da sonst durch Kupferablagerung
die Anodenoberfläche sich allzusehr vergrössert.
2. Auf Grund der Annahme, dass im Detektor
Polarisationsvorgänge die Widerstandsänder-
ungen bedingen, ist im folgend'en die quanti-
tative Seite der Erscheinung an einer Platin,
Schwefelsäure, Platinzelle mit Hilfsbatteric unter-
sucht worden.
Es sei W gleich der Summe der Wider-
stände des Elektrolyten, Galvanometers und
Rheostaten, E sei die Hilfsspannung. Diese
werde durch eine Polarisationsgegenspannung i
geschwächt, welche aber bei Erregung der Zelle
auf den Wert e zurückgeht.
Dann gilt:
In unerregtem Zustand In erregtem Zustand
I) 5^ =
E-
W
II) r =
W
Das Verhältnis der beiden wirkenden elektro-
motorischen Kräfte sei K. 'Also
E—e
=^K.
E—e
Hieraus ergiebt sich für e
e=^E— K(E — t)
und, wenn man diesen Wert in II) einsetzt, für 7
III)
7 -=K
E—e
W
Es wird sich nun darum handeln, zu unter-
suchen, in welcher Abhängigkeit K von der
relativen Grösse der der Erregung X steht
(relativ, da für X noch eine Beziehung ^— r
gilt, worin F die Anodenoberfläche und m eine
Konstante bedeutet). Einmal muss, wenn die
Erregung X gleich o ist, K gleich i werden;
zweitens aber, wenn die Erregung sehr gross,
E
im Grenzfalle unendlich wird, muss K= ^
werden.
ji)-"'
Man erhält: K = E _ ,
e — £
oder wenn dies in III) eingesetzt wird:
IV) ,_^~^l:gj .
Diese Gleichung ermöglicht es, die für den
Detektor charakteristischen Kurven aufeustellen
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
531
und aus den Ausschlägen des Galvanometers,
die relative Grösse der Erregung (sofern sich
diese qualitativ gleich bleibt) zu bestimmen.
In der zur Prüfung benutzten Zelle die als
Anode eine Platinfläche von 0,085 mm* hatte,
hatten die Konstanten folgende Werte.
• Tabelle I.
E W
in Volt ge- in Ohm ge-
messen ' messen
7
' Ansschlag des
Galvanometers
in nnerregtem
Zustande
I (in Ampire)
t=E—JW
350
350
350
350
0,00037
0,000118
0,0032
3,87
S.6
7.23
0,0037
8,7
Aus diesen Werten wurden die vier Kurven
Fig. 2 für £■ = 4, E=6, E=% und E^\o
«,«)0
0.011
O.Oli
40X4
0.0U
O.OU
OlOi»
(tou
qoi4
0,011
QOIO
0.0»<
0.00b
VOl-
i-
t
if
/-
V
/
-^
/'
Krlatite Errejunj
-i.Ai.
£iA
e-b
fTtr
H
ffl
0 i h 6 8 10 IL H 1b 18 ZO 12,
Fig. a.
konstruiert. I, II, III und IV sind die Grenz-
werte, denen die Kurven bei sehr grosser rela-
tiver Erregung zustreben.
Bei möglichst gleichstarker Erregung durch
den Induktor wurden für j' folgende Werte
beobachtet (s. Tabelle II).
Diese Werte sind in Fig. 2 eingetragen; es
ergiebt sich aus ihnen in der That eine recht
gute Übereinstimmung für die relative Grösse
der Erregung (ungefähr 3).
Man hatte nun schon längst eine verschie-
dene „Empfindlichkeit" der Zellen nicht nur
Tabelle. II.
4
0,001 $2
6
0,0043
8
0,0076
10
0,00132
bei verschieden starker Erregung, sondern auch
bei verschiedener Hilfsspannung erkannt. Im
folgenden sind darum auch die Empfindlichkeits-
kurven für die vier angewandten verschiedenen
Spannungen konstruiert worden. (Unter „Em-
findlichkeit" der Zelle ist die Änderung des
Galvanometerausschlages im Verhältnis zur Än-
derung der relativen Erregung verstanden.) Es
war ja 1 t\x^-\.
e-e{^
IV) r=-
4i)
w
Dann ist also die Empfindlichkeit
dy E/e's^+K E
'dX=w\E) ^^ '"'''.-
Man erkennt aus dem Verlauf der Kurven
Fig. 3, dass für verschieden starke relative Er-
V)
\^
■10
\
t
\
\
1
\
e
\
u
0,0010
\
^
&
\
\
V,
\
\
\
\
\
\
0,0« 10
s-
b
\
■-..
N
•0
^
'*-.,
*'*fc
«
*'•
'^N
S-
fe:
-—
.
■"*•»
■>i?r
^^
0 1 *» 6 8 10 U )<» 16 18 ZO U.
Ktiatue Erregung
Fig. 3-
regungen, verschiedene Hilfsspannungen am ge-
eignetsten sind (zwischen A'= 14 und .A'= 20
ist z. B. die Hilfsspannung von 8 Volt die
günstigste, bei grösserer relativer Erregung
6 Volt u. s. f.).
Leipzig, im Juni 1904.
(Eingegangen 15. Juni 1904.)
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532
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
BESPRECHUNGEN.
J. Bauschinger, Tafeln zur theoretischen
Astronomie, gr. 4. 148 S. mit 2 lithogr.
Tafeln. Leipzig, Wilh. Engelmann. 1901.
Gebdn. M. 12. —
Diese Tafelsammlung hat den Zweck die bei
Bahnbestimmungen von Himmelskörpern häufig
notwendigen tabellarischen Hilfsmittel einheitlich
zu vereinigen, und man kann wohl in diesem
Falle mit Recht sagen, dass sie einem Bedürf-
nisse abhilft. Bisher musste man die nötigen
Daten z. T. aus den Lehrbüchern der Bahn-
bestimmungen, aus denjenigen der sphärischen
Astronomie und den gewöhnlichen astrono-
mischen Tafelwerken wie Albrecht u. dergl.
einzeln zusammentragen. Der Verfasser hat die
Sammlung in 6 einzelne Abschnitte zerfällt,
von denen der erste die sehr häufig gebrauchten
Tafeln der Verwandlung der verschiedenen
Bogen- und Zeitmasse ineinander, sowie eine
wichtige Tafel der Julianischen Tageszahlen ent-
hält. Die ersteren Tafeln finden sich auch bei
Alb recht, die letztere aber konnte immer nur
aus den Jahrbüchern (dort mit Bezug auf den
Jan. I hier auf Jan. o als Jahresanfang) ent-
nommen werden. Ausserdem sind in diesem
Teile noch die Tafeln für die Verwandlung von
Sternzeit in mittlere Zeit und umgekehrt ent-
halten und zwar, wie hier besonders bemerkt
werden soll, in der für die praktische Rechnung
bequemen Form mit der Korrektion als Argu-
ment. Vielleicht hätte der Raum nicht gespart
werden sollen um diese Tafeln in der noch be-
quemeren Form zu geben, in welcher sofort das
Argument von Sekunde zu Sekunde fortschreitet,
wodurch nur eine zweimalige Differenzbildung
nötig wird, während hier eine dreimalige er-
forderlich ist, um die Korrektion bis auf 0,01
genau zu erhalten. — Auch die Aufnahme der
Tafel zur Verwandlung von sexagesimal ge-
teiltem Grad (90 teiligen) in dezimale Teile des-
selben ist sehr erfreulich; denn es ist gewiss
nur eine Frage der Zeit, dass die dezimale Teilung
wenigstens des Grades allgemein zur Einfuhrung
gelangen wird. Die Tafeln des zweiten Teiles
dienen zur Ermittelung der wahren Anomalie
aus der Zeit und umgekehrt in elliptischen,
parabolischen und hyperbolischen Bahnen. Da-
bei ist zu bemerken, dass auch für die Lösung
der Keplerschen Gleichung die graphische
Methode mit aufgenommen und durch Beigabe
eines entsprechenden Linienskelettes ermöglicht
ist. Die Tafeln zur Lösung der Euler sehen
und der Lambertschen Gleichungen, sowie die
übrigen Tafeln, welche bei" der Berechnung
erster Bahnen cölestischer Körper gebraucht
werden, sind im dritten Abschnitte zusammen-
gestellt. — Der vierte enthält die Tafeln für
I die Berechnung spezieller Störungen und die-
jenigen, welche bei späteren Bahnverbesserungen
nötig sind. — Im fünften Teile giebt der Ver-
fasser die für die Reduktion sowohl der Bahn-
elemente, als auch einzelner Sternkoordinaten
von einem Äquinoktium auf ein anderes nötigen
Konstanten der Präzession, Nutation, Aberration
und Parallaxe. Diese Tafeln enthalten zwar
auch alle Lehrbücher, aber hier sind dieselben
für lange Zeiträume gültig in sehr übersicht-
licher Weise besonders gegeben. Diesen Daten
liegen überall die Konstanten zu Grunde, welche
von der Pariser Konferenz im Jahre 1895 als all-
gemein anzuwendende festgesetzt wurden (es
sind meist die von S. Newcomb abgeleiteten).
Endlich enthält der sechste Teil wieder eine
Anzahl von Tafeln, die nicht nur für den Astro-
nomen von Bedeutung sind, sondern welche
auch bei anderen Rechnungen häufig Anwendung
finden. Es gehören dahin die Tafeln der Inter-
polationskoeffizienten, diejenigen zur mecha-
nischen Differentiation, eine Tafel der Wahr-
scheinlichkeitsfunktion
2
!'-'■
dt
und eine solche für den Ausdruck x — sin x.
Dazu kommen Zusammenstellungen astrono-
mischer, mathematischer und geodätischer Kon-
stanten und schliesslich sind noch die Elemente
der grossen Planeten und speziell deren Massen
nach den besten Bestimmungen gegeben und
die von den letzteren abhängenden Faktoren,
welche bei Störungsrechnungen von Nutzen sind.
L. Ambronn.
(Eingegangen 21. März 1904.)
Ernst Abbe : Gesammelte Abhandlungen, i Bd.
Abhandlungen über die Theorie des Mikroskops.
8». VIII u. 486 S. mit 2 Tafeln u. 29 Fig.
im Text u. i Porträt des Verfassers. Jena,
Gustav Fischer. 1904. M. 9. — , gebdn.
M. 10.—.
Dieses nicht vom Verfasser selbst, sondern
von Professor Ambronn herausgegebene, von
Czapski bevorwortete Werk enthält die Ab-
handlungen über die Theorie des Mikroskops.
Weitere Bände sollen die noch nicht eigentlich
veröffentlichten Beiträge zur Mikroskopie, die
auf andere wissenschaftliche Gegenstände be-
züglichen Arbeiten und zuletzt die Ansprachen,
Vorträge und Reden mehr volkswirtschaftlichen
oder sozialpolitischen Inhalts bringen. Von den
22 Abhandlungen des ersten Bandes nun be-
treffen die Nummern 2, 7, II, 14, 19 allgemein
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
533
optische Theorien, 3, 15, 16, 17, 18, 21 die
Theorie des Mikroskops, 6, 9, 10, 20, 22 die
Verbesserung des Mikroskops, 4 Haupt- und
I, 5, 8, 12, 13 Nebenapparate bezw. Me-
thoden. Über die Bedeutung derselben etwas
zu sagen, hiesse Eulen nach Athen tragen.
Sie haben in erster Linie ein richtiges Ver-
ständnis der optischen Instrumente, insbeson-
dere des Mikroskops, mit anbahnen helfen und
sind von unvergänglichem Wert. Wenn auch
die Vorrede meint, als „Gelegenheitsschriften"
vermöchten sie keinBild„des geistigen Schaffens"
des Verfassers zu geben, so gilt doch auch hier:
ex ungue leonem. Dem Kenner bietet die
Darstellungsweise Abbes hohen Genuss. Der
Band bildet einen wichtigen und reichen Ab-
schnitt der Geschichte der Optik und lädt den
Leser ein, an der „Quelle zu schöpfen". Abbe
war nicht von Anfang an reiner Beugungs-
theoretiker. S. 81 in „Beiträge zur Theorie
des Mikroskops" findet man die wichtige An-
merkung: „Der . . . Unterschied zwischen „Ab-
sorptionsbild" und . . . „Beugungsbild" ist von
Abbe später fallen gelassen worden." Meine
Überzeugung lässt mich aussprechen, dass auch
das letzte Glied der Entwicklung kommen und
nicht allein Erklärung und Benutzung, sondern
auch die Erzeugung der optischen Instrumente
nach beugungstheoretischen Gesichtspunkten er-
folgen wird.
(EingegangeD 7. April I904.)
S. J. Barnett, Elements of Electromagnetic
Theory. (Elemente der elektromagnetischen
Theorie.) New- York, The Macmillan Com-
pany. 1903.
Der Zweck des vorliegenden Buches, eines
Bandes von 472 Textseiten, dürfte wohl am
besten aus folgenden Worten der Vorrede er-
sichtlich werden: „Ich habe versucht, in dieser
Abhandlung in systematischer und fest um-
schriebener Form eine einfache, strenge und
vollkommen moderne Einleitung in die grund-
legenden Prinzipien der elektromagnetischen
Theorie zu bieten, zugleich mit einigen ein-
facheren ihrer interessantesten aussertechnischen
Anwendungen. Das Werk macht keinen An-
spruch auf Vollständigkeit; es ist vielmehr für
den ernsten Studierenden der Physik geschrie-
ben, der — je nachdem es die Gelegenheit
erfordert — ausgiebigen Gebrauch von ausfuhr-
licheren Werken, Handbüchern und Zeitschriften
machen wird." — Der Verfasser wird seinen
Zweck, wie ich glaube, vollauf erreichen. Das
Werk berücksichtigt in ausgedehntestem Masse
den heutigen Stand unserer Anschauungen über
die in Frage stehende Materie; die Theorie der
Ionen und der Elektronen, sowie die der elek-
trischen Schwingungen finden beispielsweise
eingehende Behandlung. Die heute gebräuch-
lichen Messinstrumente werden beschrieben und
ihre Theorie entwickelt. Der Verfasser legt
besonderen Nachdruck auf Analogien zu mecha-
nischen und elastischen Erscheinungen und trägt
so zur Erleichterung des Verständnisses durch
Veranschaulichung bei. Ausgiebiger Gebrauch
wird von der Vektorenrechnung gemacht und
der graphischen Darstellung — ich erwähne
nur die zahlreichen Maxwellschen Diagramme
— wird ein weiter Raum gewährt. Die Dar-
stellung ist durchweg eine elegante. Sehr hübsch
ist die Zusammenstellung der Dimensionen für
die elektromagnetischen Einheiten in den ver-
schiedenen Masssystemen, wie sie sich in über-
sichtlicher tabellarischer Form auf Seite 419 des
Buches findet. Durch ausfuhrliche Litteratur-
nachweise wird der Leser zu weiterem Quellen-
studium geführt und ihm dasselbe erleichtert.
— Ich möchte nicht versäumen, auf den muster-
gültigen Druck, sowohl des Textes als auch
der zahlreichen Figuren, hinzuweisen. Einige
vorhandene Druckfehler dürften bei einer Neu-
I aufläge des Buches unschwer vermieden werden.
— Das Studium dieses Werkes dürfte sich trotz
I des fremdsprachlichen Textes auch für den
deutschen Physiker, besonders für den Theore-
tiker, wohl als lohnend erweisen.
Max Ikle.
(EiDgegangen 17. April 1904.]
H. Chipart, La theorie gyrostatique de la
lumi^re. (Die gyrostatische Theorie des
Lichtes.) 8*. 192 S. Paris. 1904.
Die elastische Theorie nimmt an, dass der
Äther zwar Verschiebungen dehnender oder
gleitender Art, nicht aber Umdrehungen Wider-
stand leiste; die gyrostatische das Gegenteil.
Während erstere die potentielle Energie als
Funktion von nur 6 statt 9 Grössen betrachtet
und deshalb bei der Anwendung vielfach auf
Schwierigkeiten stösst, vermag letztere, allge-
I meinere, den bisher vergeblich gesuchten
I Mechanismus der Transversalität aufzudecken.
I In ihren Anfängen bis auf Mac Cullagh (1839)
I zuriickreichend, wurde sie 1 890 von Lord Kelvin
I aufs neue angekündigt. Es ergeben sich aus
ihr zwei Möglichkeiten : entweder die potentielle
oder die kinetische Energie ist isotrop — wie
das Gesetz vom optischen Ellipsoid zeigt —
und der Koeffizient der isotropen Funktion ist
für alle Medien konstant (Brechungs- .und Re-
flexionsgesetz). Der Verfasser entscheidet sich
mit Mac Cullagh für die Konstanz der kine-
tischen Energie. Die Verfolgung nun der An-
wendung dieser Theorie auf die optischen Pro-
bleme würde ein eingehendes Studium dieses —
scheint es — höchst beachtenswerten Buches
erfordern; hierzu fehlt mir leider die Zeit.
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534
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
Kapitel i behandelt die Bezeichnungen, die
Symmetrie der krystallinischen Medien und das
kinematische Studium ihrerDeformationen, ferner
die Fundamentalhypothese von Green und die
hieraus folgenden Gleichungen der analytischen
Mechanik. Kap. 2 betrifft das Fortschreiten
im gyrostatischen unendlichen Medium, analytisch
und geometrisch (nach dem Prinzip von Hamil-
ton; die Bewegungsgleichungen sind linear
und haben konstante Koeffizienten). Kapitel 3
behandelt Reflexion, Refraktion und Dispersion
sowie das Problem der einstrahligen Brechung
vonMacCullagh (statt ordentlicher und ausser-
ordentlicher nur ein Strahl). Kapitel 4 betrifft
die Bestätigung der Greenschen Gleichung
durch die Fortpflanzung im unendlichen Mittel
sowie der Bedingung der Transversalität als
Folgerung aus dem Ausdruck für das Potential
unter der Annahme der Kontinuität der Drucke
und der Stabilität des Gleichgewichts. Kap. 5
behandelt die für die optischen Medien charak-
teristischen invarianten Oberflächen (optisches
EUipsoid) und deren Anwendung auf einige
Erscheinungen, insbesondere die normale Dis-
persion in Krystallen. Zum Schluss sei mir
eine Bemerkung gestattet: Man sollte hoffen,
die Gesetze des Kreisels sowie überhaupt die
physikalischen Grundgesetze auf eine möglichst
einfache Konstitution des Äthers zurückführen
zu können. Statt dessen werden dem Äther
die gleichen Eigenschaften beigelegt, welche
wir an den grossen Massen wahrnehmen.
Schliesslich wird jedes einzelne Ätheratom schon
eine komplizierte Maschine und Zirkelschlüssen
Tür und Tor geöffnet. Mir will diese Ent-
wicklung der Forschung nicht behagen.
Karl Strehl.
(Eingegangen 7. April 1904O
L. A. Bauer, Die totale magnetische Energie
der Erde. Terr. Magn. 8, 97— iii. 1904.
Die säkulare Variation des Erdmagnetis-
mus kann durch zwei Ursachen hervorgerufen
sein, die sowohl getrennt, als vereint wirksam
sein können: durch Änderungen des magne-
tischen Momentes und durch Verlagerung des
magnetischen Systems in der Erde. Während
im letzteren Falle die Energie des gesamten
magnetischen Erdfeldes konstant bleibt, verlangt
erstere Ursache eine entsprechende Änderung
derselben. Das Verhalten dieser Grösse ist
also von entscheidender Bedeutung.
Zur Berechnung eröffnen sich zwei Wege;
einmal jener aus dem rechtwinkligen Kompo-
nenten direkt, das andere Mal unter der An-
nahme der Existenz eines Potentiales aus diesem
und der Vertikalkomponente allein. Beide
Wege sind eingeschlagen worden und ergeben
dieselben Resultate; der zweite Weg ist der
rechnerisch einfachere. Das Material bilden
die harmonischen KoefBzienten der verschiede-
nen Kugelfunktionsentwicklungen, die wir be-
sitzen.
Das Ergebnis veranschaulicht am besten
folgende Übersicht:
Epoche ^^ nach Potential.
/C berechnnng von
1829 0,03607 EimaD-Petersen
1842,5 3637 Adams
1842,5 3659 Fritiche
1880 3538 Adams
1885 3525 Pritsche
1885 35 '9 Xeumayer
1885 .3548 Schmidt
Mittel 1838 0,03635 46 Jahre =~"
«884 3532 —0,00103.
Danach ergäbe sich eine Abnahme von
2,88 Proz., die überwiegend durch die Ver-
änderungen des ersten harmonischen Gliedes
gegeben ist. Verf. betont jedoch mit Recht,
dass ein sicherer Schluss hieraus nicht gezogen
werden darf, es bedarf hier erst einer kritischen
Durchsicht der alten Koeffizientenwerte, am
besten wäre eine neue Berechnung auf Grund
unseres heutigen Beobachtungsmaterials, die
denn der Verf. auch vornehmen will.
Von Interesse ist nun aber besonders die
quantitative Vergleichung der Energie der mag-
netischen und der schweren Erde. Verf. be-
rechnet, dass die Energie der Schwere in einem
Oberflächenstück von 0,16 qmm gleich ist der
magnetischen Energie über die ganze Erde,
nämlich gleich 9x10** Erg. A. Nippoldt
(Eingegangen 2. Mai 1904.;
Harald Schütz, Die Fortschritte der tech-
nischen Physik in Deutschland seit dem
Regierungsantritt Kaiser Wilhelms IL
Rede. gr. 8. 16 S. Berlin, Gebr. Born-
traeger. 1904. Mark — ,50.
Das Heft enthält eine Rede, die, zu Kaisers
Geburtstag gehalten, einen Überblick über die
wichtigeren Neuerungen in Physik und Technik
geben soll. Das zu besprechende Gebiet ist
in technische Mechanik, Akustik, Wärmelehre
und Optik sowie Magneto- und Elektrotechnik
eingeteilt. Die angeführten Neuerungen sind
zum Teil etwas künstlich nach dieser Einteilung
eingereiht. Die Rede schliesst, entsprechend
ihrer Bestimmung, mit einer Huldigung an
Kaiser Wilhelm II. H. Hort.
(Eingegangen 6. Mai 1904.I
Otto Marr, Die neueren Kraftmaschinen,
ihre Kosten und ihre Verwendung. Für
i Betriebsleiter, Fabrikanten etc. sowie zum
I Handgebrauch von Ingenieuren und Archi-
tekten, gr. 8. III u. 66 S. München, R.
Oldenbourg. 1904. ^ark 3, — .
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
535
Das Buch, von einem Praktiker für die
Praxis geschrieben, giebt in eingehenden und
leicht verständlichen Tabellen auch dem Nicht-
fachmann Gelegenheit, sich über den Wettstreit
zwischen Heissdampf-Kolbenmaschinen und
-Turbinen (beide eventuell verstärkt durch Ab-
wärmemaschinen) und den Gasmaschinen zu
unterrichten. Ferner ermöglicht es das Buch
Interessenten, sich überschlägig selbst ein Ur-
teil über die für ihre Betriebe ^ hauptsächlich
sind kleine und mittlere Betriebe vorgesehen — )
empfehlenswerten Maschinen nach Grösse, An-
lage- und Betriebskosten zu bilden. H. Hort.
(Eingegangen 6. Mai 1904.)
Bcrnh. Neomana, Die Metalle. Geschichte,
Vorkommen und Gewinnung nebst ausführ-
licher Produktions- und Preisstatistik, gr. 8.
VIII und 421 S. mit zahlreichen Tabellen
und 26 farbigen Tafeln. Halle, Wilh. Knapp.
1904. Mark 16. — .
Das Buch ist eine vom „Verein zur Be-
förderung des Gewerbefleisses" preisgekrönte
Arbeit. In volkstümlicher Weise gibt es eine
Geschichte der Erzverarbeitung von den ältesten
Zeiten bis zur Jetztzeit und damit ein gut Teil
Kulturgeschichte fast aller Völker der Erde.
Namentlich in dieser Beziehung ist die reich-
baltige Arbeit als besonders wertvoll anzu-
sehen. Die häufige Anfuhrung der Quellen aus
den klassischen Geschichtschreibem, interessant
für jeden Altphilologen, zeigt uns, dass auch
in Bezug auf die Metallgewinnung „alles schon
einmal dagewesen ist". Die statistischen Ta-
bellen und farbig ausgeführten Tafeln über
Produktion und Preis der Metalle innerhalb der
letzten 50 Jahre sind entsprechend den An-
forderungen unseres Zeitalters der Statistik aus-
führlich und klar angelegt. Die wissenschaft-
liche Seite der Metallgewinnung fehlt vollständig.
H. Hort.
(Eingegangen 6. Mai 1904.)
Bernh. Neumann, Tafeln zur Metallstatistik,
gr. 8. Tafel I — III: Gold-Kupfer-Eisen. In
Farbendruck. Mit Erläuterungen. Halle,
Wilh. Knapp. 1904. Mark 7,50 (einzelne
Tafeln Mark 3, — ).
Zu dem Buch von Neumann, Die Metalle,
Geschichte, Vorkommen und Gewinnung, er-
scheinen die statistischen Produktions- und
Preistafeln in Wandkartenformat. Ihre Ver-
wendung ist gedacht in erster Linie für Lehr-
zwecke auf technischen Hochschulen und Berg-
akademien, sowie in Gewerbe- und Handels-
schulen. H. Hort.
(Eingegangen 6. Mai 1904.)
Stolze, F., Optik für Photographen. Unter
besonderer Berücksichtigung des phot9-
graphischen Fachunterrichtes. (Encyklopädie
der Photographie. Heft 49.) Mit 107 in den
Text gedruckten Abbildungen. 8. XII u.
172 S. Halle a. S. Wilhelm Knapp. 1904.
M. 4 --•
In durchaus elementarer Weise behandelt
das vorliegende Werkchen die Optik der Linsen-
systeme und die Grundlagen der allgemeinen
Optik, soweit dieselben für den Photographen von
Wichtigkeit sind. Die Darstellung ist sachge-
mäss und klar. E. Böse.
(Eingegangen 3. Juni 1904.)
O. D. Chwolson, Lehrbuch der Physik. 2.
Band: Lehre vom Schall (Akustik). — Lehre
von der strahlenden Energie. Übersetzt von
H. Pflaum, gr. 8. XXII u. 1056 S. Mit
658 Abbildungen und 3 Stereoskopbildern.
Braunschweig, F. Vieweg & Sohn. 1904.
M. 18, — , gebunden M. 20, — .
Das Verdienst, zur Übersetzung dieses aus-
gezeichneten Lehrbuches aus dem Russischen
ins Deutsche angeregt zu haben, gebührt, zum
mindesten zum Teil, Ostwald. Und in der
That ist diese Anregung ein Verdienst zu nennen,
denn, wie der vorliegende Band zeigt, ist das
Chwolson sehe Lehrbuch so eigenartig und in
jeder Hinsicht modern geschrieben, dass es den
besten deutschen Lehrbüchern an die Seite
gestellt zu werden verdient. Nicht nur sind
die neuesten Errungenschaften der Wissenschaft
schon wohl eingeordnet, so die Sichtbarmach-
ung ultramikroskopischer Teilchen, die An-
wendung der Interferenzen an planparallelen
Platten zur Auflösung der feinsten Spektrallinien
und vieles andere, es ist auch manches andere
in so eigenartiger und anregender Weise dar-
gestellt, dass es ganz besonderes Interesse er-
weckt, hierfür ist besonders die Akustik charak-
teristich. Klarheit der Sprache und 6ine Fülle
ausgezeichneter Figuren machen die Lektüre
besonders fesselnd. Viel Wert gelegt ist auch
auf Hervorhebung geschichtlicher Details. Am
Ende eines jeden Abschnittes findet sich eine
kurze Zusammenstellung der wichtigsten Litte-
ratur. Das Werk, dessen dritter Band schon
unter der Presse ist, wird im ganzen einen Um-
fang erhalten, wie Wüllners grosses Lehrbuch
der Experimentalphysik und da nach den Be-
sprechungen über die schon lange vollständig
vorliegende russische Ausgabe das ganze Werk
dem vorliegenden zweiten Bande ebenbürtig zu
sein scheint, so kann ChwolBons Werk nur
in jeder Beziehung warm empfohlen werden.
E. Böse.
(Eingegangen 3. Juni 1904.)
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536
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 16.
Andrew Gray, Lehrbuch der Physik. Auto-
risierte deutsche Ausgabe von Prof. Dr. Felix
Auerbach, gr. 8. I. Band. Allgemeine
und spezielle Mechanik. XXIV u. 838 S. mit
400 Abbildungen. Braunschweig, F. Vieweg
& Sohn. 1904. M. 20, — , geb. M. 21, — .
Die meisten Physiker werden sicherlich
beim Erscheinen dieses neuen Lehrbuchs der
Physik ihre Verwunderung darüber ausgedrückt
haben, dass die Verlagsbuchhandlung von
F. Vieweg schon wieder ein ausfuhrliches Lehr-
buch der Physik auf den deutschen Bücher-
markt bringt. Neben den „WüUner" und
„Müller-Pouillet-Pfaundler, die bisher wohl
am meisten gelesen wurden, sind im Erscheinen
begriffen, das Handbuch von Winkel mann,
das ausführliche Lehrbuch von Chwolson und
jetzt kommt noch dazu das vorliegende. Es
könnte scheinen, als ob der Markt mit derar-
tigen Büchern überschwemmt würde, und doch
möchte der Referent das Gray sehe nicht
missen. Es gewährt zunächst einen Einblick in
die oft eigenartige Behandlung der Physik in
dem Land, dem sie einen grossen Teil ihrer
Fortschritte verdankt. Demgemäss weicht die
Darstellung, die Auswahl des Stoffes, das Ver-
hältnis zwischen Erfahrung und Theorie und
manches andere von dem bei uns üblichen ab.
So enthält der Band I eine Reihe von Problemen,
welche in deutschen grösseren Lehrbüchern
meist fehlen, z. B. die Kinematik und Geome-
trie der Bewegung, die graphische Statik, das
Gleichgewicht und die Bewegung einer Kette,
die Gezeiten u. s. w., wobei viele interessante
Fragen aus dem täglichen Leben, der Technik
und Geophysik erörtert werden. Das Buch
vereinigt ferner zwei Eigenschaften, deren Ver-
schmelzung dem Verfasser, dem Nachfolger des
grossen Lord Kelvin auf den Glasgower Lehr-
stuhl, trefflich gelungen ist. Das Buch beginnt
nämlich mit den elementarsten Dingen in brei-
tester, für den Lernenden geeignetster Dar-
stellung und es steigt trotzdem zu den höchsten
Höhen hinauf, wobei aber stets nur die ein-
fachsten Lehrsätze der Infinitesimalrechnung
benutzt werden. Ich glaube, dass das Buch
gerade wegen der Einfachheit und Ausführlich-
keit der mathematischen Beweise, und der
steten Anwendung der so erhaltenen Resultate
auf Probleme des täglichen Lebens für den
Anfänger das beste Mittel ist, um ihn in die
theoretische Physik einzufuhren.
Wie in allen anderen Gebieten, so ist auch
bei den ausführlichen Lehrbüchern der Physik
eine Arbeitsteilung eingetreten. Der MülLer-
Pouillet stellt den Versuch an die Spitze und
mathematische Beweise treten ganz in den Hinter-
grund. Die Lehrbücher von Wüllner und
Chwolson stehen, was die Anforderungen an
die mathematischen Kenntnisse des Lesers an-
betrifft, auf einer etwas höheren Stufe, trotzdem
sind beide Lehrbücher der Experimental-
physik. Bei dem vorliegenden Buch von Gray
treten der Versuch und die daraus sich ablei-
tenden Beziehungen mehr in den Hintergrund,
dagegen wird der Hauptnachdruck auf die
Prinzipien und die daraus auf mathematischem
Wege gewonnenen Resultate gelegt, wobei aber
die Darstellung stets für den Anfanger berechnet
bleibt. Wie schon erwähnt, ist das Buch als
Einführung in die mathematische Behandlung
naturwissenschaftlicher Probleme trefflich ge-
eignet; fiir den Anfänger wäre allerdings zu
wünschen, dass manche allzu spezifisch englische
Abschnitte nicht einfach übersetzt, sondern um-
gearbeitet wären. G. C. Schmidt.
(EingegaDgen J. ]uU 1904.)
Berichiisrung.
Id der Mitteilung von Guggenheimer, diese Zeitscbrift
1904 No. 14 muss es S. 399 Z. 8 v. o. statt „starke Körper"
selbstverständlich „feste Körper" heissen.
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Es habilitierten sich: Dr. F. Harms für Physik, Dr. Paul y
Rir Chemie, beide in Würzburg.
Berufungen: Prof. Dr. K. Runge für angewandte Mathe-
I matik von Hannover nach Göttiogen. Prof. E. Wiehert ifir
I Physik von Göttingen nach Königsberg. Prof. P. Curie auf
einen fiir ihn neu gegründeten Lehrstuhl iiir Physik an der
Pariser Universität.
Es erhielt: Prof. Simon, Göttingen 5000 Mark für
Forschungen auf dem Gebiete der Elektrotechnik von der
deutschen Gesellschaft f^r Industrie. Prof. De war in Lon-
don 24000 Mark für Untersuchungen über das Verhalten voo
Stahl und Legierungen bei tiefen Temperaturen von Andrew
Carnegie.
Es starb: Prof. Dr. F. Eisenlohr (Mathematik) in Hei-
delberg.
Gesuche.
Für das physikalische Institut der Techni-schen H(ich-
schule in Darmstadt wird zu Anfang Oktober ein
Assistent
gesucht. Bewerbungen sind zu richten an Prof. Dr. K. Scbt-
ring, Darmstadt, Hochschulstrasse 2.
Für die Redaktion verantworilich Privatdozent Dr. Emil Böse in Qöttingen. — Verlae von S. Hirzel in Leipzig.
Dmck von August Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 17.
I. September 1904.
Redsloiontachliut fiir No. i8 am jt. August 1904.
Origlnalmltteilangeo :
E. Riecke u. J. Stark, WandeniDg
von Metallionen im Glimmstrom in
freier Luft ; Demonstrationsversuche.
s- 537.
J. A. Mc Clelland, Über die von Ra-
dium aasgesandte Emanation. S. J38.
J, J. Borgmann, Elektrisierung eines
isolierten metallischen Leiters durch
einen ihn umgebenden Metall-Cy-
linder, der geerdet und von dem
zu untersuchenden Leiter durch Luft
getrennt ist. S. 542.
P. Levis, Das Nachleuchten von Me-
talldämpfen in Stickstoff. S. 546.
S. Mai sei, Untersuchungen ttber den
musikalischen Lichtbogen. ' S. 550.
H. Axmann, Ein eigentümliches
Drehmoment im Wechselstrommag-
netfelde. S. 554.
INHALT:
H. Axmann, Dauernde elektrische
Hauchfiguren. S. 555.
I J. Peiser, Tonfiguren. S. 555.
; E. Laden bürg, Über die spektrale
I Enefgieverteilung der „Quecksilber-
I L.ampe aus Quarzglas". Nachtrag.
I S. 556.
I Referate:
M. Jan et. Der Edison-Akkumulator.
I S. SS6,
I Besprechungen:
I K. S c b e i d , Chemisches Experimentier-
I buch fllr Knaben. S. 557.
G. Lunge, Technisch-chemische Ana-
lyse. S. 557.
' E. Wedekind, Stereochemie. 8.557.
A. Miethe, Dreifarbenphotographie.
I S. 557.
5. Jahrgang.
H. Bethmann, Die Hebezeuge. S. 558.
M. W. Meyer, Die Naturkräfte. S.558.
J. Gajdeczka, Maturitäts-Prilfungs-
frag^ aus der Physik. S. 558.
J. Traube, Grundriss der physi-
kalischen Chemie. S. 559.
H. Hess,, Die GleUcher. S. 559.
R. Klimpert, Lehrbuch der Akustik. I.
S. 559-
F. Reuleaux, Abriss der Festigkeits-
lehre für den Maschinenbau. S. 559.
M. L. Marchis, Thermodynamik, l.
S. 559.
R. Blondlot, A'^Strahlen. S. 560.
M. Roloff u. P. Berkitz, Leitfaden
fttr daselektrotechnbche und elektro-
chemische Seminar. S. 560.
Jahrbuch der Elektrochemie. S. 560.
Pereonalien. S. 560.
Geeuche. s. 360.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Wanderung von Metallionen im Glimmstrom
in freier Luft; Demonstrationsversuche.
Von E. Riecke und J. Stark.
Von mehreren Beobachtern') sind Versuche
über elektrischen Massentransport im Glimm-
strom oder im Lichtbogen beschrieben worden;
nach H. Kayser sind allerdings diese Ver-
suche für eine Elektrolyse in Gasen nicht be-
weiskräftig. Ein elektrischer Massentransport
im Glimmstrom lässt sich indes mit Hilfe
folgender Versuche sicher und anschaulich
demonstrieren.
Zwei Kupferstifte von 4 mm Durchmesser
wurden mit den Polen einer Akkumulatoren-
batterie von 3600 Volt Spannung verbunden.
Es entstand bei einem Elektrodenabstand von
I — 2 cm Glimmstrom, unter Umständen auch
Lichtbogen in freier Luft. In diesen wurden
Perlen von LiQ, NaCl, KCl, CaCl"^) mittels
eines isoliert gehaltenen Platindrahtes an ver-
schiedenen Stellen eingefiihrt. Den Gegenstand
der Beobachtung bildete die Verteilung der
durch die Metalle erzeugten Färbung in dem
Glimmstrom. Die wesentlichen Resultate sind
im folgenden zusammengestellt.
I. Die Kupferelektroden wurden einander
in einem Abstände von r — 2 cm horizontal
gegenübergestellt. Der von leuchtenden Dämpfen
1) A. Cazin, L'Institut 4, 154, 1876; E. Warburg, Wied.
Ann. 40, 5, 1890; E. C. Baly, Phil. Mag. 85, 200—204,
1893; C. W. Baldvirin, Phys. Rev. 8, 370, 1897; J. J.
Thomson, Proc. Roy. Soc. 58, 244, 1895; \. L. Foley,
Phys. Rev. 5, 129, 1897; A. Garbasso, Arch. scienc. 11,
282, 1901.
2) H. Kayser, Handbuch der Spectroscoi>ic, Leipzig,
S. Hirzel, 1, 162—165, 197—203 8, 173—177. '902-
erfüllte Raum hat die Form eines Dreieckes,
dessen Spitze nach der heisseren Kathode ver-
schoben ist (Fig. i). Wird nun LiCl gerade
in der Nähe der Kathode in den Glimmstrom
VerU
eingeführt, so beschränkt sich die rote Färbung
des Li auf einen kleinen Bezirk in der Nähe
der Kathode. Bringt man die Perle in die
Nähe der Anode, so wird das Li durch den
ganzen Glimmstrom hindurch, der aufsteigen-
den Bewegung des Gases entgegen, nach der
Kathode transportiert (Fig. 2). Ganz ebenso
verhält sich eine Perle von NaCl.
Fig. 2.
2. Die Elektroden wurden in einer verti-
I kalen Linie in einem Abstände von 2 cm ein-
I ander gegenübergestellt. Die Li CV-Perle wurde
oben in die Lichtsäule eingeführt. Lag die
' Kathode oben, so bildete sich um die Perle
I herum infolge der Verdampfung eine Wolke von
I roter Färbung; der ganze untere Teil derLicht-
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538
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
säule aber blieb farblos (Fig. 3). War da-
gegen die Kathode unten, so ging die rote
Färbung der sehr lebhaften Strömung der
heissen Gase entgegen bis zu der Kathode,
und diese belud sich mit Li (Fig. 4).
Solange keine Li ^/-Perle in die Lichtsäule
eingefühlt wurde, betrug die Spannung 13CK)
Volt, die Stromstärke 50 Milliampere. Bei Ein-
ftihrung der Perle sank die Spannung um etwa
400 Volt. Diese Erniedrigung hat ihren Grund
i~i
Fefle
^Ü
Peiie
Fig. 4-
ohne Zweifel in der leichten Ionisierung des
neutralen aus der Perle entwickelten Zi-Dampfes.
Versuche mit KCi und mit Ca C/2 -Perlen
gaben ähnliche Resultate. Bei KCl wurde
eine Spannungserniedrigung von etwa 670 Volt,
bei CaCl^ eine solche von 320 Volt beobachtet.
3. Werden die Perlen in der Reihe der
unteren Elektroden in die vertikal gestellte
Lichtsäule eingeführt, so gewinnt der vertikal
aufsteigende Gasstrom einen grösseren Einftuss
auf die Erscheinung der Verhältnisse der Färbung,
für die beiden Lagen der Elektroden sind die-
selben wie früher, fallen aber weniger ins Auge.
Die Spannungserniedrigung ist grösser, sie be-
trug bei LiCl beispielsweise 640 Volt. Der
Grund liegt darin, dass durch den aufsteigenden
Gasstrom die Lichtsäule bei grösserer Aus-
dehnung mit neutralem Zt-Dampfe erfüllt wird.
4. Die Thatsache, dass die charakteristische
Färbung dem Wege der positiven Metallionen
folge, giebt eine Stutze ftir die von dem einen
von uns herrührende Ansicht'), dass die po-
sitiven Atome immer die Träger der Linien-
spektren sind.
i) J. Stark, Ann. d. Phys. 14, 506, 1904.
Göttingen, Juli 1904.
(Eingegangen 4. August 1904.)
Über die von Radium aosgesandte Emanation. ^)
Von J. A. Mc Clelland.
Die a -Strahlen des Radiums bestehen er-
wiesenermassen aus positiv geladenen Partikeln,
welche sich mit grosser Geschwindigkeit be-
l) Scientific Transactions of the Royal Dublin Society
(2\ 8, 89—94, 1904.
wegen; dabei ist die Masse eines Teilchens
derjenigen eines Wasserstoffatoms vergleichbar.
Die /!^- Strahlen bestehen, wie gleichfalls gezeigt
worden ist, aus geladenen Teilchen, welche
sich mit grosser Geschwindigkeit bewegen, doch
ist in diesem Falle die Ladung negativ und
die Masse der Partikeln sehr klein, selbst im
Vergleich zu derjenigen des W^asserstoffatoms.
Über die 7-Strahlen ist bis jetzt wenig be-
kannt, ausser dass sie eine sehr grosse Durch-
dringungsfähigkeit besitzen.
Die von Radium erzeugte Emanation ist
vielfach untersucht worden, und man kennt
viele ihrer Eigenschaften; indessen erscheint
die Frage noch nicht völlig gelöst, ob die
Emanationspartikeln geladen sind oder nicht;
es ist aber wichtig, über diesen Punkt Ge-
wissheit zu haben, wenn man sich eine Vor-
stellung darüber bilden will, in welcher Weise
das Radiumatom zerfällt. Es ist der Zweck der
vorliegenden Arbeit, mit möglichster Genauig-
keit zu untersuchen, ob die Emanation eine
elektrische Ladung trägt oder nicht. Eine Arbeit
Rutherfords weist darauf hin, dass sie nicht
geladen ist; ich habe es indessen für ratsam
gehalten, die Frage direkt zu untersuchen, da
i Rutherfords Arbeit in Bezug auf diesen Punkt
nicht entscheidend ist.
Rutherford hat Emanation lange Zeit hin-
durch in geschlossenen Gefässen und unter der
Einwirkung eines elektrischen Feldes gehalten.
In diesem Falle musste man erwarten, dass die
Emanation, falls sie geladen wäre, an die eine
oder die andere Elektrode getrieben wurde,
und der Umstand, dass dies nicht eintritt, weist
darauf hin, dass sie nicht geladen sei. Wenn
indessen die mit der elektrischen Ladung wan-
dernde Masse im Vergleich zu der Ladung
gross wäre, so würde die Bewegung unter dem
Eihfluss einer elektrischen Kraft sehr langsam
sein, und die Emanation würde sich flieht zu
den Elektroden bewegen.
Beschreibung des Apparates.
Fünf Milligramm Radiumbromid in Wasser
gelöst, sind in einem kleinen Gefäss R ent-
halten, welches von einem Stück dünnen Pa-
piers bedeckt wird, durch das die Emanation
leicht hindurchgeht. Das Gefass R wird unter
eine grosse luftdicht schliessende Glocke A
gestellt Eine zweite grosse luftdicht schliessende
Glocke B ist in der Weise angeschlossen, wie
es die Figur zeigt. C ist ein mit Glaswolle
gefülltes Gefäss und D ist ein cylindrisches
Metallgefäss, welches auf Parafßnklötzen ruht
und mit einem Paraffinstopfen verschlossen
ist, in welchem der Metallstab T be-
festigt ist. Das Glasrohr F taucht in Queck-
silber und wirkt als Manometer, um den Druck
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
539
anzuzeigen, wenn D teilweise ausgepumpt ist.
Das Auspumpen erfolgt durch eine bei G be-
findliche Pumpe. Die Buchstaben /, , t^ und t^
bezeichnen Hähne, durch welche die Röhren an
den bezeichneten Stellen geschlossen werden
können, ^ist ein Quadrant-Elektrometer, dessen
eines Quadrantenpaar dauernd an Erde liegt,
während das andere Paar mit einem Queck-
silbernapf b in einem Paraffinblock in Verbind-
ung steht. Der Napf b wird mit einem ge-
erdeten Napf a in Verbindung gehalten, ausser
wenn eine Beobachtung gemacht werden soll;
alsdann wird das Verbindungsstück entfernt
durch einen Schnurlauf, welcher aus einer ge-
nügend grossen Entfernung betätigt wird, um
Störungen des Elektrometers durch Induktions-
wirkungen auszuschliessen. Die Quecksilbernäpfe
b und c im gleichen Faraffinblock sind mit D
und T verbunden, während ein vierter Napf
d verbunden ist mit dem einen Pole einer
Batterie kleiner Akkumulatoren, deren anderer
'^pc"^
J2L
Srit
Pol zur Erde geleitet ist. Das Gefäss D ist
gegen elektrische Störungen von aussen durch
eine geerdete leitende Hülle geschützt, welche
in der Figur nicht mitgezeichnet ist.
Methode der Untersuchung.
Die Radiumemanation geht leicht durch das
dünne Blatt Papier, welches das Gefäss R be-
deckt; A enthält daher, nachdem es eine kurze
Zeit hindurch geschlossen geblieben ist, eine
grosse Menge Emanation. Der Hahn /j wird
geschlossen und die Gefässe B, C und D teil-
weise ausgepumpt bis zu irgendeinem ge-
wünschten Druck; dann wird U^ geschlossen,
und /| und t^ werden geöffnet, so wird das
Gefäss B mit Luft gefüllt, welches Radium-
emanation enthält; darauf werden /, und t-i
wieder geschlossen. Während die Quecksilber-
näpfe b und c miteinander in Verbindung
stehen, wird das Verbindungsstück zwischen a
und b entfernt; dann lässt man durch Öffnen
des Hahnes t^ die Emanation in D einströmen.
Trägt diese Emanation eine Ladung, so wird
dieselbe angezeigt werden durch eine Ablenkung
des Lichtzeigers des Elektrometers. Die Glas-
wolle im Gefäss C hält Staubteilchen zurück,
welche durch Reibung elektrisch werden und
eine Ablenkung hervorbringen könnten. Die
Glaswolle hält auch die Ionen zurück, welche
durch die von der Radiumemanation ausgehende
Strahlung erzeugt worden sind. Da das ioni-
sierte Gas einige Zeitlang in B und dem zu
C führenden Rohr gewesen ist, würde eine
Tendenz dahin vorhanden sein, dass mehr ne-
gative als positive Ionen durch Diffusion nach
den Wandungen verloren gehen ; der Überschuss
an positiven Ionen würde also eine Ablenkung
hervorrufen, wenn dieselben in das Gefäss D
eingelassen werden würden.
Um zu prüfen, ob die so in D eingelassene
Luft Emanation mit sich gefuhrt hat oder nicht,
und in welchem Betrage, wird der lonisierungs-
strom zwischen T und D unmittelbar nach dem
Einlassen des Gases in D gemessen. Zu diesem
Zweck löst man die Verbindung zwischen c
und b und verbindet c mit d. Dadurch wird
die Elektrode T auf hohem Potential gehalten,
und da die Luft in D durch Strahlung von der
Emanation ionisiert erhalten wird, so wird das
Gefäss D allmählich geladen werden, und der
Betrag der Ladung wird gemessen durch die
Bewegung des Lichtzeigers, wenn die Verbind-
ung zwischen a und b unterbrochen wird.
Bevor die Emanation eingelassen wird, geht
nur ein sehr schwacher Strom nach D über,
wenn T mit der Akkumulatorenbatterie ver-
bunden ist. Dieser geringe Strom rührt von
der schwachen Ionisierung her, welche stets in
der Atmosphärenluft vorhanden ist.
Wir messen somit durch einen Versuch die
von der Emanation etwa mitgeführte Ladung,
(falls eine solche überhaupt vorhanden ist), und
durch einen zweiten Versuch messen wir die
ionisierende Kraft dieser Emanation.
Die Beobachtungen.
Wir wollen nun die Zahlen anfuhren, die
wir bei einem Versuch erhalten haben, welcher
einer grossen Zahl anderer ausgeführter Versuche
ähnlich verlaufen ist.
Die Kapazität des Elektrometers und der
nötigen Verbindungen, mit Einschluss des Ge-
fässes D, betrug 131 elektrostatische Einheiten
oder o,(XX) 145 Mikrofarad, und das Elektro-
meter gab einen Ausschlag von 60 Skalenteilen
für eine Potentialdifferenz von i Volt zwischen
seinen Quadranten.
Das Einlassen der Radiumemanation brachte
einen Ausschlag von nur 4 Skalenteilen her-
vor.
Der lonisierungsstrom nach D wurde dann
in der oben beschriebenen Weise gemessen,
unmittelbar, nachdem die Emanation eingelassen
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
worden war. Um die Bewegung des Licht-
zeigers hinreichend zu reduzieren, wurde mit
dem Elektrometer eine Kapazität von 0,1 Mikro-
farad verbunden, und die Ablenkung betrug
alsdann 100 Skalenteile in 47 Sekunden.
Das Einlassen der emanationshaltigen Luft
in das Gefäss D erzeugte, wie festgestellt, einen
kleinen Ausschlag von 4 Skalenteilen. Es
waren Vorversuche angestellt worden, um zu
sehen, ob ein Ausschlag hervorgerufen würde,
wenn eine gleiche Menge emanationsfreier Luft
in derselben Weise eingelassen wurde. Es fand
sich, dass ein kleiner Ausschlag hervorgebracht
wurde, welcher wahrscheinlich von irgendwel-
chem Reibungseffekt herrührt; dieser Ausschlag
schwankte bei den verschiedenen Versuchen
zwischen o und 5 Skalenteilen und erfolgte
immer im gleichen Sinne. Die Richtung des
Ausschlages von 4 Skalenteilen, welcher er-
halten wurde, wenn die Luft Emanation ent-
hielt, war die gleiche, wie die des ohne Ema-
nation enthaltenen.
Nicht nur auf Grund dieses speziellen Ver-
suches, sondern auch auf Grund mehrerer
anderer kann man mit Sicherheit sagen, dass
die Emanation keine Ladung mit sich führte,
welche hinreichend gewesen wäre, eine Ablenk-
ung von mehr als i Skalenteil hervorzubringen.
Der Versuch wies also keinerlei Ladung auf
der Emanation nach; indessen ist es wichtig,
zu berechnen, ob die Emanation geladen sein
könnte und die Ladung von geringerem Betrage
sein, als dass sie durch den oben beschriebenen
Versuch nachgewiesen werden könnte, oder
ob das nicht der Fall sein könnte.
Wir wollen die Annahme machen, dass
jedes Emanationsteilchen eine Ladung habe
gleich derjenigen, welche von einem Gasion ge-
führt wird ; wir haben keinen Fall einer Ladung
von geringerem Betrage als diese, so dass also,
falls die Emanation geladen ist, ihre Ladung
aller Wahrscheinlichkeit nach zum mindesten
gleich derjenigen eines Gasions ist und grösser
sein kann. Wir wollen diese Ladung in elek-
tromagnetischen Einheiten mit e bezeichnen.
Die Kapazität des Elektrometers und der
Zuleitungen war 0,000 145 Mikrofarad, und ein
Skalenteil entspricht einer Potentialdifferenz von
"00 Volt zwischen den Quadranten. Eine Ab-
lenkung von I Skalenteil würde also hervorge-
rufen werden, wenn man in das Gefäss D eine
Ladung von
10'
60
X 0,000 145 X
,o-is = 24 X IO~'^
elektromagnetischen Einheiten bringt, oder wenn
24 X lO"'*
man m. D ~ Emanationsteilchen ein-
Ionen, welche ihre Ladung an D abgeben; die
Ladung jedes Ions ist dabei e.
Die in der Sekunde an D abgegebene Lad-
ung ist:
treten lässt.
Diese Ladung wird hervorgebracht durch
100
47
X
60
s
X
10
-!5
10
-= 35 X lo
,-u
elektromagnetische Einheiten.
Die Zahl von Ionen jedes Vorzeichens, welche
in D durch die Strahlung von der Emanation
2C X 10 "
erzeugt werden, ist daher -^ - - in der
Sekunde. Jedes Teilchen der Emanation erzeugt
also in dem umgebenden Gase Ionen im Be-
trage von
35 X !0~" ,
ü = 1,4 X 10
24 X 10-'^
in der Sekunde.
Da nun die Emanation beim Einlassen in D
keine Ablenkung von mehr als i Skalenteil her-
vorbrachte, so sieht man also, dass sie entweder
ungeladen sein muss, oder dass, falls sie ge-
laden ist, jedes Emanationsteilchen eine Strahl-
ung abgeben muss, welche hinreicht, um
mindestens 1400 Ionen in der Sekunde zu
erzeugen. Wäre die Ausstrahlung von jedem
Teilchen geringer als diese, so würde die zur
Erzeugung der beobachteten Ionisierung erfor-
derliche Zahl grösser sein als die zur Hervor-
bringung von I Skalenteil Ablenkung notwen-
dige. Diese Zahl ist auf Grund der Annahme
berechnet, dass die Ladung der Emanation die
gleiche ist, wie die Ladung auf den Gasionen;
es ist nicht wahrscheinlich, dass sie kleiner sei
als diese, sofern die Emanation überhaupt ge-
laden ist; und falls sie grösser sein sollte, so
würde auch die Zahl 1400 entsprechend grösser
sein.
Es ist aber keineswegs unwahrscheinlich,
dass jedes Emanationsteilchen die Fähigkeit
besitzen könnte, im Gefäss D Ionen im Betrage
von 1400 in der Sekunde zu erzeugen. Aus die-
sem Grunde wurde die Untersuchung einen
Schritt weiter getrieben.
Es wurde ein empfindlicheres Galvanometer
benutzt und auch die Emanationsmenge etwas
erhöht. Es wurde ein Dolezaleksches Elektro-
meter verwandt, welches einen Ausschlag von
4500 Skalenteilen für eine Potentialdifferenz von
I Volt zwischen seinen Quadranten gab. Bei
dieser Empfindlichkeit betrug die Kapazität des
Elektrometers und der Zuleitungen 900 elektro-
statische Einheiten oder 0,001 Mikrofarad.
Dieses Elektrometer wurde zum Nachweis
der Ladung auf der Emanation benutzt; die
Ionisierung im Gefäss D nach dem Einlassen
der Emanation wurde mit dem früher benutzten
Elektrometer gemessen. Die kleine Ablenkung,
welche eintrat, wenn emanationsfreie Luft in D
eingelassen wurde, wurde vor Gebrauch des
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
541
empfindlichen Elektrometers möglichst klein
gemacht und schliesslich so weit beseitigt, dass
der Ausschlag niemals grösser war als 10 Teile;
er schwankte bei den verschiedenen Versuchen
zwischen 2 bis 3 und 10 Teilen und^ erfolgte
immer in derselben Richtung.
Wir geben hier die bei einem Versuch mit
dem empfindlichen Apparat beobachteten Zah-
len an.
Die Ablenkung am D o 1 e z a 1 e k sehen Elektro-
meter betrug nach Zutritt der Emanation
1 o Teile. Dann wurde das andere Elektrometer
zur Messung der Ionisierung benutzt; es gab
100 Teilstriche in ^^ Sekunden bei einer zuge-
schalteten Kapazität von 0,5 Mikrofarad und
bei der gleichen Empfindlichkeit wie früher,
nämlich 60 Skalenteilen fiir i Volt Potential-
differenz zwischen seinen Quadranten.
Auf Grund dieses und verschiedener ähn-
licher Versuche kann man mit Sicherheit sagen,
dass in diesem Falle keine Ablenkung von
mehr als 4 Skalenteilen durch die Emanation
hervorgerufen ist. Es ist schwierig, eine
kleinere Ablenkung mit Bestimmtheit festzu-
stellen, da der Lichtzeiger nicht so ruhig stand
wie bei einem unempfindlicheren Instrument.
. Stellen wir eine Berechnung ähnlicher Art
wie firüher an, so finden wir, dass entweder
die Emanation ungeladen ist, oder dass jedes
Emanationsteilchen durch seine Strahlung zum
mindesten 12000 Ionen in der Sekunde er-
zeugen muss.
Auch diese Strahlung könnte als durchaus
möglich betrachtet werden, so dass die Frage,
ob die Emanation geladen ist, oder nicht, un-
erledigt bliebe. Wir haben indessen guten
Grund zu der Ansicht, da.ss nur ein geringer
Bruchteil der gesamten Emanationsteilchen in
jedem Augenblick als Strahlungs- und lonisier-
ungscentren wirkt. Die ionisierende Kraft der
in einem Gefass enthaltenen Emanation nimmt
mit der Zeit in geometrischer Progression ab,
und die Abnahme der ionisierenden Kraft er-
weist sich in jedem Augenblick proportional
der ionisierenden Kraft, ein Ergebnis, welches
leicht die Deutung zulässt, dass die Strahlung
von einer Veränderung herrührt, welche die
Kmanationsteilchen erleiden, und dass die An-
zahl der in jedem Augenblick sich verändern-
den Partikeln proportional ist der ganzen vor-
handenen Anzahl.
Die ionisierende Kraft J lässt sich nach
Versuchen (Rutherford, Phil. Mag., April 1903)
darstellen durch die Gleichung:
wo i. eine Konstante ist und / die vom Moment
7 = 7q an gemessene Zeit ist. Da
dj
ist, so erreicht man, dass X der Bruchteil der
gesamten Emanation ist, der in einer Sekunde
eine Veränderung erleidet oder Strahlung
aussendet. Wir wissen auch (Rutherford,
Phil. Mag., April 1903), dass J in etwa 4 Tagen
auf die Hälfte seines Wertes sinkt, so dass X
annähernd gleich 2 x io~" ist.
Nimmt man also die Theorie an, dass die
Emanation eine weitere Veränderung erleidet
und dass jedes Teilchen, nur wenn es eine
Veränderung erleidet, als Strahlungs- und loni-
sierungscentrurii wirkt — und dies ist die ein-
zige Theorie, welche mit den Versuchsergebnissen
in Einklang zu stehen scheint — so sieht man,
dass die oben berechnete Zahl, welche das
Minimum der Ionisierung angiebt, die in einer
Sekunde von jedem Emanationsteilchen unter
der Annahme, dasJs es geladen sei, hervorge-
bracht werden muss, mit dem Faktor ','2 x 10'
multipliziert werden müsste.
Multipliziert man 12000 mit ','2 x 10*, so
erhält man 6 x lo'-* als Minimum für die An-
zahl von Ionen, welche jedes Emanationsteilchen
in der Sekunde erzeugen muss, wenn es an die
Reihe kommt, zu zerfallen, angenommen dabei,
dass es geladen sei. Diese Zahl erscheint aus
mehreren Gründen nicht als möglich. Ruther-
ford (Phil. Mag., Mai 1903) giebt als wahr-
scheinlichen Wert für die Anzahl von Ionen,
welche jeder a-Strahl erzeugt, bevor er im Gase
absorbiert wird, 10* an. Die Ionisierung rührt
in der Hauptsache von «-Strahlen her, so dass
also zur Erzeugung der oben berechneten Ioni-
sierung jedes Emanationsteilchen notwendig
6 X 10'
oder 6 x 10^ «-Strahlen
aussenden müsste.
Nun ist die Masse des «-Teilchens von
derselben Grössenordnung wie diejenige des
Wasserstoffatoms, und die Emanation ist ent-
standen aus dem Zerfall des Radiumatoms; es
könnte also jedes Emanationsteilchen nicht
wohl mehr als etwa 200 c-Strahlen aus-
senden.
Wir können sonach endgültig schliessen, dass
die Emanation nicht geladen ist.
Diese Thatsache — dass nämlich die Ema-
nation ungeladen ist — ist von bedeutender
Tragweite fiir unsere Auffassung über die Art
und Weise, in welcher das Radiumatom zer-
fällt. Das Radiumatom sendet sicherlich positiv
geladene Partikeln aus — die «-Strahlen. Die
Emanationsteilchen können nicht der nach Aus-
sendung von einem oder mehreren «-Strahlen
verbleibende Rest des Atoms sein, denn in
diesem Falle müsste die Emanation negativ ge-
laden sein. Das Atom muss also eine gleich-
grosse negative Ladung abgegeben haben, sei
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542
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 17.
es nun durch Emission negativer Teilchen oder
auf irgendeine andere Weise.
(Aus dem Englischen Übersetzt von Max Ikl£.)
(Eingegangen 20. Mai 1904.)
Elektrisierung eines isolierten metallischen
Leiters durch einen ihn umgebenden Metall-
Cylinder, der geerdet und von dem zu unter-
suchenden Leiter durch Luft getrennt ist
Von J. J. Borgmann.
Die Untersuchungen von Elster und G eitel')
über den in dem heilsamen Schlamm — dem
sogenannten „Fango" aus dem italienischen
Kurort Battaglia — enthaltenen radioaktiven
Stoff regten mich zu einer ähnlichen Unter-
suchung der russischen Schlammarten an. Von
den bis auf heute untersuchten 5 Schlamm-
arten (sämtliche in getrocknetem Zustande) er-
wiesen sich 2 als unzweifelhaft radioaktiv, näm-
lich der Schlamm von dem Liman Kujalnitzky
bei Odessa und der Schlamm aus Arensburg
von der Insel Oesel. Die Schwefelsäure, die
zum Trocknen des Schlammes gedient hatte,
erwies sich gleichfalls als radioaktiv. (Der
Schlamm wurde unter einer Glasglocke bei
starkem Evakuieren getrocknet). Auch das Gas,
welches vom Schlamm Kujalnitzky beim Er-
wärmen ausgeschieden wurde, war radioaktiv
und verhältnismässig stark radioaktiv. Dabei
wurde dieses Gas, bevor es in den Gasometer
gesammelt, durch Schwefelsäure ebenfalls ge-
trocknet.
An meinen Untersuchungen nahm Herr
Afanasieff einen sehr regen Anteil. Die von
uns angewandte experimentelle Methode war
derjenigen analog, welche Mc Lennan und
Burton*) zur Untersuchung der elektrischen
Leitfähigkeit der Luft gebrauchten. Wir be-
nutzten 2 Cylinder, einen (Durchmesser 8,3 cm;
Höhe 20 cm) aus Messing, den anderen (Durch-
messer 22,5 cm; Höhe 35 cm) aus Zink. Der
erste hat einen abnehmbaren Boden, der zweite
konnte von der Seite geöffnet werden. Beide
Cylinder enthielten axial einen Messingdraht,
welcher durch ein Bernsteinröbrchen von dem
Cylinder isoliert war. Das Bernsteinröbrchen
aber war von einem geerdeten Messingringe, dem
„Schutzringe", umgeben. Der Messingring war
wieder von einem Isolatorringe irmgeben und
dieser letzte wurde in den Deckel des Cylinders
eingepasst. Nach Wunsch konnte der Draht des
einen oder des anderen Cylinders mit einem
Quadrantenpaar eines und desselben Dolezalek-
Elektrometers, dessen anderes Quadrantenpaar
1) Diese Zeitschr. 6, II, 1904.
2) Phil. Mag. 6, 699, 1903.
geerdet, und dessen Nadel durch eine Akkumula-
torenbatterie auf ICX3 V. geladen war, verbunden
werden. Die aus den Cylindern hervorragenden
Teile der Drähte, die Verbindungsdrähte, sowie die
Kontaktstellen der Drähte der Cylinder mit den
Verbindungsdrähten waren von gut geerdeten
messingenen Schutzröhren und besonderen
gleichfalls geerdeten messingenen Schutzcylin-
dem umgeben. Die Empfindlichkeit des Elek-
trometers war so gross, dass einer Potential-
differenz der beiden Quadrantenpaare von nur
0,01 V. eine Verschiebung der Skala im Fem-
rohr um 7,1 Teilungen (gleich 7,1 Millimeter)
entsprach.
Beim Beobachten der Ionisierung der Luft
innerhalb eines der von uns benutzten metalli-
schen Cylinder bemerkten wir folgende merk-
würdige Erscheinung. Der metallische Cy-
linder war geerdet, und der Draht im
Cylinder gleichfalls mit der Erde ver-
bunden. Unterbrach man die Verbindung
des Drahtes mit der Erde, so trat un-
mittelbar darauf eine Bewegung der
Elektrometernadel ein, welche längere
Zeit andauerte. Der Ausschlag vergrösserte
sich dabei mehr und mehr. Sog^ nach mehre-
ren Stunden trat noch keine Beruhigung ein.
Zuerst erklärten wir uns diese Erscheinung als
eine eventuelle Elektrisierung des Bernstein-
röhrchens, an dem der Draht befestigt war.
Diese Elektrisierung konnte sich allmählich dem
Drahte mitteilen und so einen Ausschlag der
Elektrometernadel bewirken. Oder aber die
Erscheinung konnte thermoelektrischerNatiu- sein
und davon herrühren, dass die Drähte der
Cylinder, die Verbindungsdrähte und die Qua-
drante nicht vollständig homogen und nicht
überall gleicher Temperatur waren. Die grösste
Sorgfalt wurde angewandt, um die Möglichkeit
beider oben besprochenen Erscheinungen aus-
zuschliessen. Besondere Sorgfalt wurde den
Verbindui^sdrähten zugewandt. Sie waren
gleichfalls aus Messing, d. h. aus demselben
Material, wie die Drähte in den Cylindern und
die Quadranten. Damit bei der Unterbrechung
der Verbindung des Drahtes mit der Erde keine
merkliche Elektrisierung durch Reibung, aber
auch kein Volta-Effekt eintreten könne, ward
die Verbindung mit der Erde gleichfalls durch
einen Messingdraht bewirkt, welcher vom selben
Stücke abgeschnitten war, wie die Drähte in
den Cylindern. Trotz aller Vorsichtsmassregeln
trat die Erscheinung regelmässig ein. Dieses
musste unsere Aufmerksamkeit auf die Erschei-
nung richten, um so mehr, als es sich erwies,
dass in den beiden Cylindern, im Zink-
und in dem Messingcylinder die Beweg-
ung der Elektrometernadel, nach Unter-
brechung der Verbindung des Drahtes
in dem Cylinder mit der Erde, in ent-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
543
gegen gesetzten Richtungen erfolgte. Im
Zinkcylinder erwarb der isolierte Messing-
draht eine allmählich anwachsende positive
I^adung, wodurch eine Bewegung der Nadel in
der Richtung der kleineren Zahlen hervorge-
rufen wird. Das sieht man z. B. aus den Be-
obachtungen vom 23., 24. und 25. April.
Dem Fadenkreuz des Fern-
rohrs entspricht Teilstrich
mV S<»
1:S 432
Q.§ 423
Ö« 394
Q-a 391
23. April 8U. 13M. abends
24. „ 10 „42 „ am Morg,
24- .. « ..38 I. „ Tage
24. „ 10 „ „ „ Abend
25. „ 10 „ 16 „ „ Morg.
Im Messingcylinder beobachtet man da-
gegen bei ähnlichen Verhältnissen eine anwach-
sende negative Ladung, und eine Bewegung
der Skala in der Richtung der grösseren Zahlen.
Ich führe hier die Beobachtungen vom 16. April an.
Im Fernrohr Teilstrich
16. April 12 U. 28 M. am Tage
,. „ 12 „ 38 „ „ „
.. .. I ,. 8 ,
,. .. I „ 24 .. .. ..
,. ,. 2 .. 3 .. .• ..
»» M 2 ,1 45 " »• »>
.. .. 3 .. '3 » .. ..
.. ., 3 .. *S .. .. ..
.S
500
522.S
S68
580.5
594
601,5
604,5
604,5
Ähnliche Beobachtungsreihen wurden für
beide Cylinder mehrere Male hergestellt, immer
mit demselben Erfolg.
Offenbar ist die beobachtete Erscheinung
nicht zufallig, sondern die Ladung des iso-
lierten Drahtes wird durch die Natur
des ihn umschliessenden Cylinders be-
stimmt. Wir beschlossen, Cylinder aus ver-
schiedenen Materialien zu benutzen. Zu diesem
Zwecke bedeckten wir zuerst den Boden des
Zinkcylinders mit einer Messingscheibe und
stellten darauf einen aus Messingblech ge-
bogenen Cylinder, welcher so angeordnet war,
dass der Draht ungefähr mit seiner Achse kon-
gruierte. Auf solche Weise war der Draht
jetzt von Messing umgeben. (Nur der Deckel
des Zinkcylinders war nicht durch Messing
geschützt.) Wurde nun der Draht isoliert, der
Cylinder aber wie früher in Verbindung mit
der Erde gelassen, so trat sofort eine Bewegung
der Elektrometernadel in entgegengesetzter Rich-
tung ein (Bewegung der Skala im Fernrohr in
der Richtung zu den grösseren Zahlen), also
eine negative Ladung. Dieses ist aus folgen-
den Zahlen ersichtlich:
Im Femr. Teilstrich
27. April 4 U. 30 M. I . . y 500
" .. 7 .. 10 „ / 564,5
Richtete man in derselben Weise umgekehrt
im Messingcylinder einen Zinkcylinder ein,
so konnte man auch hier eine Änderung des
Zeichens der Ladung beobachten. Die Ladung
wurde positiv, statt negativ, was folgende
Zahlen zeigen:
Femr. Teilstrich
500
407,5
401
390.5
394 (?)
377
365
28. April 10 U. 5 M. moTg.
,y „ 12 „ 42 „ am Tage
»» »» ^ »» 5 '» »» »»
»I 1» 2 „ 5 n tt ))
M •* 7 M 15 t> abends
I» t» ** n 3^ >• »»
29- .. 9 .. «5 .. ■»«««•
Ausser Messing und Zink wurden noch
folgende Metalle untersucht: Aluminium, Blei,
Eisen, Appliqu^ (Kupfer, mit einer Schichte
Silber bedeckt), Zinn (dickes Stanniol) und Nickel.
Aus allen diesen Metallen wurden Cylinder
ungefähr gleicher Dimensionen verfertigt : Durch-
messer 7,5 cm; Höhe 19,5 cm. Nach der Reihe
wurden diese Cylinder in den Messingcylinder
eingeführt, wobei jedesmal eine Scheibe von
demselben Material wie der zu untersuchende
Cylinder auf den Boden des Messingcylinders
gelegt wurde. Nachher wurde in gewohnter
Weise verfahren. Der Cylinder blieb geerdet;
der Draht wurde isoliert und die Bewegung
der Elektrometernadel beobachtet, solange, bis
schliesslich der Ausschlag sich nicht mehr
änderte, sondern nahezu konstant wurde. Fast
in allen Fällen verlief die Erscheinung folgen-
dermassen. Unmittelbar nach der Isolierung
des Drahtes trat eine anfangs ziemlich gleich-
massige Bewegung ein, welche jedoch allmählich
langsamer wurde, um schliesslich sich asymp-
totisch einer Maximalgrösse zu nähern;
manchmal geschah es, dass die Nadel,
nachdem der Ausschlag eine Maximal-
grösse erreicht hatte, wieder zurück ging
und sich schliesslich auf einem gewissen
Den Draht umgiebt ein
Definitiver
Ausschlag ,
Messing-Cylinder . .
Zink-Cylinder ....
Aluminium-Cylinder. .
Blei-Cylinder . . . .
1. Eisen-Cyl. (oxydiert)
2. Eisen-Cyl. (gereinigt)
2. Eisen-Cyl. (nochmals
ordentlich mit Carbo-
rund-Papier gereinigt)
Zinn-Cylinder ....
Nickel-Cylinder . . .
Silber-CyI.(Appliqu£ mit
Silberfl&che n. innen)
Kupfer-Cyl. (Appliqne
m. Kupferfl. n. innen)
—104,5
+«35
+>32.5
+247
-40«)
>+2I
-80
+89')
—30
-503)
-18*)
f3 Messungen ergaben-
I dasselbe Resultat
fast dass.
/2 Mess. erg.
! 2. — 4. Mai 240
l 4.-5. Mai 247
rDie Beobachtung wurde
! unterbrochen, bevor die
VBewegung zu Ende ging
1) Der Ausschlag erreichte erst die Grösse — 59 und fiel
dann auf — 40.
2) Der Ausschlag erreichte erst die Grösse — 39 und Snderte
sich dann auf -j-89,
3) Der Ausschlag erreichte erst die Grösse — 70 und fiel
dann auf — 50 (durch 2 Beobachtungen bestätigt).
4) Der Ausschlag erreichte erst die Grösse — 62,5 und
fiel dann auf — 18.
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544
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 17.
Ausschlag, der kleiner ist oder sogar
entgegengesetztes Vorzeichen besass, be-
ruhigte.
Die Tabelle am Schluss der vorhergehenden
Seite enthält die definitiven Ausschläge in
Skalenteilen ausgedrückt, wie sie für die ver-
schiedenen Metalle gefunden wurden.
Wir erinnern, dass der Potentialdifferenz
0,01 V. eine Verschiebung der Skala um 7,1
Teilstrichen entspricht.
Während dieser Beobachtungen mussten wir
zu den Vorstellungen gelangen, dass auch der
Verbindungsdraht allein eine Ladung aufnehmen
könne, da er ja auch von einem Metall, der ge-
erdeten Messingröhre, umgeben ist. Deshalb
wurden auch solche Versuche angestellt, in wel-
chen der Verbindungsdraht, welcher ja in allen
Versuchen in gleichen Verhältnissen blieb, allein
beobachtet wurde. Die Verbindung mit beiden
Der Verbindungsdraht ist geerdet. Im Fern-
rohr Teilstrich 5(X). Also der Verbindungsdraht
allein verursacht einen Elektrometerausschlag
von — 93 Skalen teilen, was mehr ab — 0,13 V.
entspricht! Selbstverständlich elektrisiert sich
der Verbindungsdraht auch dann, wenn er mit
einem der Drähte in den Beobachtungscylin-
dern verbunden ist. Die Wirkung des Cylinders
auf den in ihm enthaltenen Draht und der
Schutzröhren auf den Verbindungsdraht geschiebt
gleichzeitig, darum kann bei ungleicher Ge-
schwindigkeit beider Prozesse der eine anfangs
überwiegen, was an den mit Anmerkungen ver-
sehenen Reihen der vorletzten Tabelle zu
sehen ist.
Zieht man die Erscheinung an dem Verbin-
dungsdraht von der beobachteten Gesamtwir-
kung ab, so kommt man zu folgenden definitiven
Ergebnissen :
Der Messingcylinder vcmrsacht im Elektrometer einen Ausschlag*) von — 104,5 Teilstrich., gleich — 0,147 V.
„ Zinkcylinder „ „ „ „ „ „ -f-228 „ „ -+-0,321 „
„ Aluminiumcylinder „ „ „ „ „ „ -(-225,5 •■ >• +0,318 „
„ Bleicylinder „ . „ „ „ „ „ -H340 „ „ 4-0,479 „
„ EisencyUnder (oxydiert) vemrs. im „ „ „ „ -(-53 >. .1 4-0,075 „
„ Eisencyl. (frisch gereinigt) verurs. im „ „ „ „ -(-13 i> n -(-o,oi8 „
„ Zioncylinder verursacht im „ „ „ „ -(-182 „ „ 4-0,256 „
„ Nickelcylinder „ „ „ „ „ „ 4-63 „ „ 4-0,089 „
„ Silbercylinder „ „ „ „ „ „ 4-43 .. .. 4-0,026 „
„ Kupfercylinder „ „ „ „ „ „ 4-75 >• •• 4-o>io „
*) Dieser Ausschlag wurde nicht korrigiert. Wahrscheinlich würde bei gleichem Durchmesser des Schatzrohrs und
des Cylinders der Ausschlag — 93 sein. ~
Beobachtungscylindern wurde unterbrochen und
im mittleren Schutzcylinder eine besondere Ein- I
richtung getroffen (ein gut geerdeter Messing- 1
haken) um den Verbindungsdraht und also auch .
den Elektrometer zu erden. In einem gewissen
Moment wurde diese Verbindung mit der Erde 1
unterbrochen und das System : Verbindungsdraht- ,
Quadrantenpaar isoliert. Sogleich kam die Elek- i
trometernadel in Bewegung, welche ziemlich lange '
andauerte. Schliesslich stellte sich ein Gleich- 1
gewicht ein, d. h. die Lage der Elektrometernadel ,
wurde konstant bis auf kleine Bewegungen, welche !
durch Nebeneinwirkungen zu erklären sind. 1
Die folgende Tabelle ist eine ausfuhrliche
Darstellung der Ergebnisse der Beobachtungen. '
Mit dem Elektrometer ist nur der Verbtn- 1
dungsdraht verbunden.
13. Mai
14.
«5-
16.
Im Fernrohr Teilstrich
9U.
59 M
abends
500
II .,
35 ..
„
517
9 ..
5* ..
morg.
'S
558.S
I »
am Tage
>
563.5
I ,.
45 ..
„
-
567.5
2 ..
11:
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s.«
574.5
3 ..
» i>
579.5
5 „
25 ..
1* 1»
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592
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abends
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598 0)
II ,.
7 ..
„
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596 (?)
10 „
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abends
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10 „
45 ..
!>
590
10 „
3 ..
morg.
593
Man kann diese Ergebnisse jedoch nicht als
genau betrachten, da die Berechnung, d. h. das
Abziehen der Wirkung des Schutzrohres auf
den Verbindungsdraht, vielleicht nicht ganz
richtig ist.
Jedenfalls beweisen unsere Versuche eine
Ladung des Drahtes durch irgendeine Wirkung
des den Draht umgebenden Cylinders, welcher
die ganze Zeit geerdet bleibt, wobei das defini-
tive Potential des Drahtes von dem Stoffe des
Cylinders abhängt. Da innerhalb eines ge-
schlossenen Raumes die Luft schliesslich immer
merklich ionisiert i.st, so ist aus dem sich ein-
stellenden konstanten Potential des Drahtes zu
schliessen, dass die Elektrisierung dieses Drahtes
immer fortbesteht, dass er also ebensoviel durch
diese Elektrisierung an Ladung gewinnt, als er
durch die ionisierte Luft verliert.
Die von uns beobachtete höchst bemerkens-
werte Erscheinung muss noch weiter erforscht
werden. Aus den bis jetzt von uns gewonnenen
Ergebnissen kann man, wie es scheint, darauf
schliessen, dass diese Erscheinung bei ein und
demselben Cylinder von dem Grade der
Ionisation der Luft im Cylinder, sowie von
dem Zustand der Oberfläche des Cylin-
ders in hohem Grade abhängt. Thatsäch-
lich beobachteten wir bei einem und dem-
selben Cylinder, an dem während dieser
Beobachtung nichts geändert wurde sehr ver-
schiedene Geschwindigkeit des Anwachsens des
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
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2 .. 3* -. .. ..
459
3 »I 3^ »> t> »»
439
9 .. 55 .. abends
355
3. Mai. 9 „ 5 „ morgens
308
>« .> 7 ..
305
2 „ 45 „ am Tage
293
4. Mai. 3 „ 20 „ „ „
260
dennitiver Ausschlag.
Dabei war der Grad der
Ionisierung
23,3 Teil-
striche id der Minute.
Derselbe Bleicylinder 3 Tage nach seiner
Anfertigung und Reinigung.
4. Mai. Vor der Einführung des Bleicylinders war die Ioni-
sation im Cylinder 2,4 Teilstriche in der Minute.
Gleich nach dem Kinflihrea des Bleicylinders war
die Ionisation im Cylinder 18,7 Teilstriche in der
Minute.
Der Draht wurde isol. um im Femrohr Teilstrich
5 U. am Tage $00
5 „ 20 M. „ „ 432
5 .. 30 .. .. .. 407
5 " 50 >> .1 .1 368
8 1. 43 •> >' >> 27s
5. Mai. 10 „ 30 „ morgens 253
definitiver Ausschlag
Dabei war der Grad der Ionisierung 26,2 Teil-
striche in der Minute.
Potentials je nach dem Zustand der Ionisierung
der Luft im Cylinder. Je grösser die Ioni-
sierung der Luft war, desto schneller wuchs
die Elektrisierung des Drahtes im Cylinder.
Dieses ist klar aus folgenden Beobachtungen
zu ersehen, welche mit einem Messingcylinder
angestellt wurden. (Der Messingcylinder ent-
hielt keinen anderen Cylinder, also auf den
Draht wirkte Messing.)
16. April. Messingcylinder. Die Ionisierung ist durch die
Bewegung der Nadel um 9,3 Teilstriche in der
Minute dargestellt.
Der Draht wird isoliert um im Femr. Teilstrich
12 U. 28 M. am Tage 500
I „ 8 „ „ „ (nach 40 M.) 568
« .. 24 „ „ „ l „ 56 „ ) «80,5
3 .. »3 .. .. » ( .1 2 St. 45 Min.) 604,5
Der definitive Ausschlag. |
18. April. Derselbe Cylinder. Ionisierung 3,15
Teilstriche in der Minute. I
Der Draht wird isoliert um im Femr. Teilstrich
3 U. 6 M. am Tage. 500
3 .. 36 „ „ „ (nach 30 M.) 526
3 .. 56 .. ,, „ i „ 50 .. ) 542
4 .. 6 „ „ „ ( „ I St.) 550,5
Die Beobachtung wurde nicht fortgesetzt
Die Bedeutung des Zustandes der metalli-
schen Oberfläche des Cy linders für die Elek-
trisierung des Drahtes, sowie für die Ionisierung
der Luft im geschlossenen Cylinder ist beson-
ders deutlich aus unseren Beobachtungen mit
dem Bleicylinder, welcher in den Messing-
cylinder eingesetzt war, ersichtlich.
Der Bleicyliader war aus einem Bleiblatt hergestellt
und mit Schmirgelpapier gereinigt.
2. Mai. Vor dem Einsetzen des Bleicylinders war die loni-
sierang der Luft im Cylinder 4,4 Teilstriche in der
Minute.
Gleich nach dem Einsetzen des Cylinders
19 Teilstriche in der Mionte.
Der Draht wurde isol. um im Femrohr Teilstrich
I U. 30 M. am Tage 500
• n 45 11 X " 4IS6
Derselbe Cylinder wurde sorgfältig gereinigt.
Er wurde flachgebogen, seine Oberfläche mit
einem Messer abgeschabt und mittels polierten
Stahles geglättet. Unmittelbar darauf wurde der
Cylinder in den Messingcylinder eingesetzt.
23. Mai. Gleich nach Einsetzen des Bleicylinders war die
Ionisierung 1 3,6 Teilstriche in der Mioute.
DerDraht wurde isol. um im Femrohr Teilstrich
3 U. 2 M. am Tage 500
3 .. 25 „ „ „ 501,5
4 .. 47 .. .. .. 487
5 .. 10 >. .. .. 475.5
10 „ 9 „ abends 386,5
24. Mai. 9 „ 45 „ morgens 330
12 „ 35 „ am Tage 323,5
7 „ abends 310
25. Mai. 9 „ 49 „ morgens 271 def. Ausschlag
2 „ am Tage 271
4 >. ,, ., 271
6 „ 30 „ abends 271
8 „ 15 .. .. 271
26. Mai. 9 „ 30 „ moi^ens 271
Dabei war der Grad der Ionisation 20,6 Teil-
striche in der Minute.
Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass das
Verdichten (Zusammenpressen) der Oberfläche
des Bleies seine Radioaktivität, sowie seine
Fähigkeit den im Cylinder enthaltenen Draht
zu elektrisieren, abschwächt, und dass der nor-
male Zustand des Bleies sich erst allmählich
wiederherstellt.
Aus der von uns beobachteten Erscheinung
der Elektrisierung des Drahtes im Cylinder
lässt sich selbstverständlich der Schluss ziehen,
dass auch die Luft im Cylinder elektrisiert ist.
Daraus wiederum würde sich die Elektrisierung
der Atmosphäre, d. h. die atmosphärische Elek-
trizität erklären lassen.
Worin besteht aber eigentlich die von uns
beobachtete Erscheinung.- Ist sie ganz neu,
d. h. von niemand bemerkt, oder aber ist es
nur eine Abänderung einer Erscheinung, die
unter anderen Bedingungen schon bekannt ist?
Ich möchte hier an eine Erscheinung erinnern,
welche, wie mir scheint, in naher Beziehung zu
der beobachteten steht. Als ich 1896 zusammen
mit H. A. Gerschun die Entladung eines Lei-
ters, welcher sich in durch Röntgenstrahlen
beeinflusster Luft befand, beobachtete, bemerkte
ich die ungleiche Wirkung solcher Luft auf
eine resp. positiv oder negativ elektrisierte Zink-
scheibe.') Meine Beobachtungen führten mich
zum Schlüsse, dass eine positiv geladene Zink-
scheibe nicht nur sich vollständig entladet, son-
dern das Zeichen der Ladung ändert, d. h. eine
bestimmte negative Ladung aufnimmt. Etwas
später bestätigte Minchin''') meine Folgerungen
und zeigte ausserdem, dass ein Leiter aus Blei
dieselbe Ladung enthält; dagegen erhält ein
Leiter aus Kupfer unter denselben Bedingungen
eine positive Ladung. Etwas später fand
i) Electrician 86, 501, 1896; C. R. 122, 378, 1896.
2) Electrician 86, 713, 1896.
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546
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
Rutherford'), dass Zink negativ elektrisierte
Luft schneller entladet, als positiv elektrisierte,
dagegen entladet Kupfer beide Arten von elek-
trisierter Luft fast gleichschnell. (Einen kleinen
Unterschied bemerkte Rutherford doch.) Eng
verbunden mit den eben citierten Thatsachen
ist jene Wiederherstellung der Potentialdifferenz
an zwei in einiger Entfernung parallel zueinan-
der aufgestellten verschiedenartigen Metall-
scheiben, wenn der Zwischenraum zwischen den
Scheiben durch Röntgenstrahlen beeinflusst wird,
wie sie von Erskine Murray''^) und Perrin^)
beobachtet wurde, oder ebenso, wenn in diesen
Zwischenraum Becquerel-Strahlen gerichtet wer-
den, wie es Lord Kelvin, Beattie und Smolan*)
und in letzter Zeit auch Lord Blythswood und
Allen*) gesehen haben. Aus den citierten Be-
obachtungen lässt sich folgender Schluss ziehen:
Zink entzieht der durch Röntgenstrahlen ioni-
sierten Luft die negativen Ionen, dadurch ent-
steht in der Luft ein Überschuss von positiven
Ionen, also eine positive Ladung. In unseren
Beobachtungen war die Luft im geschlossenen
Cylinder auch ionisiert, und bestand der Cylin-
der aus Zink, welcher ausserdem geerdet war,
so wurden fortwährend negative Ionen der Luft
entzogen und die Luft dadurch positiv elektri-
siert. Unsere Beobachtungen bestätigen diese
Anschauung. Auch andere Metalle müssen
eine ähnliche Wirkung ausüben wie Zink, aber
nicht in gleichem Masse. Es ist klar, dass
die Wirkung eines Metalls von dem Grade der
Ionisation sowie von dem Zustand seiner Ober-
fläche abhängig sein muss.
Wenn meine Berechnung (in Bezug auf die
Elektrisierung des Verbindungsdrahtes durch
das Schutzrohr) berechtigt ist, so bewirken alle
Metalle, ausgenommen Messing, eine positive
Elektrisierung des Drahtes und also auch der
Luft. Ist die positive Elektrisierung der Luft
nicht dadurch zu erklären, dass Metalle «-Strahlen
ausstrahlen? Eine bestätigende oder verwerfende
Antwort auf diese Frage kann nur durch weitere
Untersuchungen gegeben werden.
Zum Schlüsse möchte ich noch folgende Mittei-
lung hinzufügen. Da mich die Frage interessierte,
was für eine Wirkung der heilsame Schlamm,
wenn er radioaktiv ist, auf die Bakterien aus-
übe, wandte ich mich an Dr. E. London und
bat ihn, den Kujalnitzky-Schlamm in dieser
Hinsicht zu untersuchen. Dr. London ist
meiner Bitte freundlich entgegengekommen und
hat die Untersuchung vorgenommen. Nun er-
halte ich von ihm einen Brief, aus welchem ich
mit seiner Einwilligung folgendes citiere; „Ich
1) Philos. Mag. 43, 241, 1897.
2) Proc. Roy. Soc. 59, 333, 1896.
3) C. R. 124, 496, 1897-
4) Phil. Mag. 45, 277, 1898; 46, 115, 1898.
5) Phil. Mag. 6, 701, »903.
habe mich endlich unzweifelhaft überzeugen
müssen, dass aus dem von mir untersuchten
Schlamm sich eine Emanation ausscheidet, welche
auf das Wachstum der Bakterien hemmend
einwirkt . . ."
Das physikalische Institut der k. Universität
St. Petersburg, 29. Mai 1904.
(Eingegangen 6. Juni 1904.J
Das Nachleuchten von Metalldämpfen in
Stickstoff.
Von Percival Lewis.
Verschiedene Arten des Nachleuchtens in
Vakuumröhren wurden von mehreren Forschem
bereits untersucht. ') In den meisten Fällen wurde
das Nachleuchten in Gasgemischen beobachtet
oder in solchen Gasen, welche nicht sehr sorg-
fältig gereinigt worden waren. Die angewandte
Entladungsform war anscheinend entweder der
gewöhnliche Induktionsstrom ohne Funkenstrecke
und Kapazität oder die elektrodenlose Ent-
ladung; meistens wurde das Spektrum als ein
kontinuierliches beschrieben. In jenen Fällen
aber, in denen das Spektrum als ein dis-
kontinuierliches beschrieben ist, fehlen nähere
Angaben über seinen Charakter; im ultravioletten
Teile scheinen ausserdem keine Beobachtungen
ange.stellt worden zu sein.
Im Jahre 1 899 beobachtete der Verfesser ein
Nachleuchten in Stickstoff", welches in manchen
Punkten von dem früher beschriebenen ver-
schieden zu sein schien.*) Es zeigte sich nur
in möglichst reinem Stickstoff"; nur eine sehr
kräftige Funken-Entladung war imstande, die
Erscheinung hervorzubringen, wobei in den
Stromkreis ein Kondensator und eine Funken-
strecke eingeschaltet war. Wurde dagegen der
einfache Induktionsstrom angewendet, so blieb
die Erscheinung vollständig aus. Das Nach-
leuchten trat auf bei jedem Druck von wenigen
Millimetern bis zu 10 und 12 Centimetern, und
es wurde seitdem bei Einschaltung einer kurzen
Funkenstrecke bis zu Drucken von 35 cm er-
halten. Das Spektrum war diskontinuierlich;
es bestand im sichtbaren Teile aus 4 ver-
waschenen Linien oder Banden von ungefähr
den Wellenlängen 6240, 5780, 5740 und 5410.
Die schmale glänzende Funkenbahn war von
einer dunkel-gelben phosphoreszierenden Licht-
hülle umgeben, welche bei geringen Drucken
die ganze Röhre ausfüllte; sie erstreckte sich
manchmal 20 cm und mehr von der Funken-
i) Kayser, Handbuch d. Spectroscopie I, S. »49:
Newall, Proc. Cambr. Soc. 9, 295,1897; Goldstein, Vol.
d. Phys. Ges. S. 110, 1900.
2) Lewis, Ann. d. Phys. (4) 3, 447, 459, 1900.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
547
bahn an, und sie blieb mehrere Sekunden,
nachdem der Strom aufgehört hatte, leuchtend.
Bei jeder Entladung pflanzt sich dieses Leuchten
langsam durch die Röhre von den Elektroden
an wie eine Rauchwolke fort. Lässt man frisches
Gas in die Röhre strömen, so treibt, wie schon
Warburg') beobachtet, das phosphoreszierende
Gas wie eine leuchtende Wolke dahin. Die
Lichthülle und das Nachleuchten verschwanden
sofort, wenn auch nur eine Spur eines fremden
Gases zugelassen wurde, z. B. Wasserstoff,
Kohlensäure, Wasserdampfund besonders Sauer-
stoff. Der benutzte Stickstoff wurde durch Er-
hitzen einer Lösung von Natriumnitrit und
Ammoniumsulfat"'') entwickelt; er wurde von
Sauerstoff sorgfältig dadurch befreit, dass man
ihn durch eine Pyrogallollösung streichen Hess,
und von Wasserdampf dadurch, dass man eine
Reihe von Trockenröhren einschaltete. Bei Be-
nutzung von atmosphärischem Stickstoff, der
sehr sorgfältig von Sauerstoff befreit war, trat
das Nachleuchten nur ganz schwach auf
In der letzten Zeit stellte der Verfasser
weitere spektroskopische Beobachtungen über
dieses Nachleuchten an; sie erstreckten sich
auch in den Bereich der ultravioletten Strahlen
hinein, was durch Benutzung eines Quarz-Spektro-
graphen ermöglicht wurde. Das Gas wurde
wie früher hergestellt; man Hess es durch
Lösungen von Pyrogallol und Kaliumhydroxyd
und durch Trockenröhren streichen, welche
festes Kaliumhydroxyd, Natronkalk und Phos-
phorsäureanhydrid enthielten.
Spektrum der Lichthülle.
Die Lichthülle erstreckte sich mehrere Cen-
timeter über die Funkenstrecke hinaus. Wenn
man eine gekrümmte Röhre benutzt und die
direkte Entladung abschirmt, so kann die. kon-
tinuierliche Strahlung der Lichthülle auf den
Spalt des Spektrometers fallen, ohne dass Licht
von der direkten Entladung in den Spektro-
graphen dringen kann. Wegen der verhältnis-
mässig geringen Leuchtkraft der Lichthülle
war eine Expositionszeit von einer Stunde und
mehr erforderlich.
Die so erhaltenen Spektra waren diskonti-
nuierlich; sie enthielten viele Linien und Banden
im Ultravioletten, ausser den vier Linien im
sichtbaren Teile des Spektrums, die schon
früher beobachtet waren.
Es zeigte sich die bemerkensv^erte That-
sache, dass eine Anzahl von'Metalllinien
auftraten. Alle lichtstarken Quecksilberlinien
wurden gefunden ; die hellste Linie im Spektrum
i) Warburg, Aich. des sc. phys. et nat. 12, 504, 1S84.
2) Es ist möglich, dass der so erhaltene StickstofT eine
Spur von NO enthielt-, S. Kreusler, Ann. d. Phys. 6,
4>9i «901.
war die Quecksilberlinie bei 2537. Wurden
Aluminiumelektroden benutzt, so waren auch
die intensivsten Aluminiumlinien vorhanden. Die
helleren Stickstoffbanden waren auf allen
Platten zu sehen, ferner einige unbekannte
Linien und Banden. Die direkte Entladung
zeigte nur das Linienspektrum desStickstoffs und
die helleren Quecksilberlinien; die letzteren jedoch
waren verhältnismässig viel schwächer als in
dem Spektrum der Lichthülle, die ausserhalb
der Funkenbahn sich ausdehnte.
Bei Platinelektroden zeigte das Nachleuchten
im allgemeinen keine Änderung; der sichtbare
Teil des Spektrums war derselbe wie früher,
der ultraviolette Teil dagegen wies einige Unter-
schiede auf Die drei Platinlinien bei 2988, 3064
und 3157 waren deutlich sichtbar. Die Queck-
silberlinien waren lichtstark. Die Stickstoff banden
waren sehr schwach. Andere Linien und einige
Banden mit scharfen Rändern gegen den violetten
Teil des Spektrums hin konnten nicht identi-
fiziert werden.
Mit Eisenelektroden trat dasselbe Banden-
spektrum auf wie mit Platinelektroden; es
zeigten sich aber keine Metalllinien, mit Aus-
nahme der Quecksilberlinien; möglich ist vielleicht,
dass die Eisenlinien bei 2788 und 4325 vor-
handen waren.
Die helleren ZinkHnien konnten beobachtet
werden, wenn Zinkelektroden angewandt wurden.
Mit dem gewöhnlichen käuflichen Zink konnte
keine Lichthülle erhalten werden; wurde aber
chemisch reines Zink benutzt, so trat sie so-
fort auf.
Die hellsten und die am meisten charakte-
ristischen Linien waren die vier Linien im
sichtbaren Teile des Spektrums, welche schon
früher beobachtet worden waren, abgesehen
natürlich von der QuecksilberHnie bei 2537.
Die grünen und die gelben Linien sind sehr
nahe den Quecksilberlinien, fallen aber nicht
ganz mit ihnen zusammen, und unterscheiden
sich von ihnen sehr, sowohl im allgemeinen als
auch in Bezug auf ihre gegenseitigen Intensitäten.
Mit einem Spektroskop von grosser Dispersion
wurden subjektive Beobachtungen angestellt,
die Wellenlängen wurden genauer bestimmt.
Bei 6245 war eine breite und verwaschene, aber
symmetrische Linie mit einer schwachen Linie
auf beiden Seiten; deren Wellenlänge betrug
6320 und 6175; die gelben Linien waren in 3
Paare geteilt, 5865— 45, 5800—5780, S76o— 35-
Das mittlere Paar war das stärkste. Diese
Linien überlagern die Quecksilberlinien bei 5790
bis 69; sie scheinen aber von denselben ganz
verschieden zu sein, da sie auch auftraten, wenn
das Quecksilberspektrum sehr stark war. Die
grüne Linie nahe bei 5410 war ein kannelliertes
Band, das ICnde gegen den roten Teil hin war
bei 5408. Ein schwächeres Band, das gegen
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
den violetten Teil hin steil abfiel, war bei 5005.
Alle diese Linien und Banden liegen nahe den
Linien und Banden im gewöhnlichen Stickstoff-
spektrum; ihr Aussehen jedoch und ihre gegen-
seitigen Intensitäten zeigen, dass sie verschiedenen
Ursprunges sind.
Die beigegebenen Figuren zeigen einige der
erhaltenen Resultate. A ist das Spektrum der
direkten Entladung (Expositionszeit 3 Minuten);
es zeigt die Linien und Banden des Stickstoffs
und einige Quecksilberlinien ; ^ist das Spektrum
der Lichthülle in demselben Gase mit Alumi-
niumelektroden (Exposition i Stunde). E ist
das Spektrum der Lichthülle mit Platinelektroden
A
B
E
F
G
H
0 s
0,04
0,08
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0,04
0,08
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(Exposition i Stunde). F ist das Spektrum der
einfachen Induktionsentladung durch dasselbe
Gas; es zeigt die Stickstoff banden und die
stärksten Quecksilberlinien. Man beachte, um
wieviel stärker die Quecksilberlinie bei 2537
im Spektrum der Lichthülle als im Spektrum
der Entladung ist, wenn man sie mit den Stick-
stoffbanden vergleicht. G ist das Spektrum der
Lichthülle mit Eisenelektroden. Der Druck
schwankt bei allen diesen Untersuchungen
zwischen 5 mm und 10 mm. // ist das
Spektrum des Nachleuchtens von NO-i in einer
käuflichen- Röhre; das Spektrum ist konti-
nuierlich vom roten zum blauen Ende, wie
sich durch subjektiveBeobachtungen beistärkerer
Dispersion ergiebt. Die Stickstoffbanden im
Ultraviolett sind lichtstark; eine Spur von
Metalllinien kann aber nicht entdeckt werden.
Spektrum des Nachleuchtens.
Weitere Beobachtungen erstreckten sich auf
das Spektrum des Nachleuchtens, welches nach
der Unterbrechung des Stromes blieb. Eine
rotierende Scheibe mit vorragenden Sektoren,
getrieben durch einen Elektromotor, schirmte
den Spalt teilweise ab, während die Entladung
durchging. Der Strom wurde durch Öffnen
eines Kontaktes unterbrochen, so lange bis der
Spalt teilweise abgeschirmt war; der Sektor, der
sich abwärts bewegte, Hess verschiedene Phasen
des Nachleuchtens auf verschiedene Teile des
Spaltes fallen. Das untere Ende des Spaltes wurde
erst etwa 0,08 Sekunden nach Aufhören des
Stromes der Strahlung ausgesetzt. Die Ex-
positionszeit dauerte ungefähr </r, Sekunde; dann
wiederholte sich der Prozess durch einen anderen
Sektor, der den Kontakt herstellte. Die Re-
sultate sind teilweise in nebenstehender Figur
bei C und D dargestellt. Im obersten Teil
sieht man das Spektrum der Entladung, das
sich zusammensetzt aus:
1. den Stickstoffbanden,
2. „ Quecksilberlinien,
3. „ Linien bei 5780 und 5408.
Wenn der Strom zur Zeit / = o sec unter-
brochen wird, so verschwinden die Stickstoff-
banden beinahe sofort, obschon einige von den
stärkeren für sehr kurze Zeit zu bleiben schienen.
Die Quecksilberlinien und die charakteristischen
Linien der „Lichthülle" blieben ohne Unter-
brechung bestehen und waren noch 0,08 sec
nach der Entladung sehr intensiv. Bei C —
ein Versuch, der bei einem Druck von unge-
fähr 25 mm angestellt ist — sieht man die stärkeren
Aluminiumlinien bei 3962 — 44 und bei 3092—82;
andere Aluminiumlinien zeigen sich in dem
Original-Negativ, jedoch leider nicht mehr in
den Reproduktionen. Ausserdem treten noch
andere starke Linien und Banden auf, welche
nicht zu identifizieren sind.
D ist bei einem Drucke von ungefähr 4 mm
aufgenommen; hier erscheinen die Aluminium-
linien nicht; einige Linien, die dem Quecksilber
oder der Lichthülle eigen sind, sind verhältnis-
mässig viel schwächer. Die Aluminiumlinien
zeigten sich nur bei verhältnismässig hohen
Drucken; eine starke disruptive Entladung
schien nötig zu sein, um den Dampf oder die
Elektronen zu zerstreuen. Manchmal erschienen
die Aluminiumlinien überhaupt nicht, aber wenn
sie auftraten, so war dies stets in Verbindung
mit der Nachglut. Es wurden ferner Photo-
graphien mit einem Glasprisma von viel stärkerer
Dispersion aufgenommen, nach einer Methode,
die vor kurzem beschrieben wurde. ') D/ese
Methode zeigt das Differentialspektrum eines
jeden Teiles einer langen Vakuumröhre. Aus
den Photographien ist zu ersehen, dass das
Aluminiumlinienpaar bei 3962 — 44beinahegleich-
mässig lichtstark ist auf eine Strecke von 5 cm
i) Lewis, Astrophys. Journ. 18, 258, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
549
über die Elektroden hinaus in der Nachglut-
Lichthülle, bis zu ihrer eigentlichen Grenze.
War aber kein Nachleuchten vorhanden, so traten
die Linien nur in der unmittelbaren Nähe der
negativen Elektrode auf. Sie schienen inten-
siver und weiter nach der Seite der Elektrode
von der Entladung weg vorhanden zu sein.
Aluminiumdampf und Elektronen müssen über-
all in diesem Gebiete vorbanden gewesen sein.
In einem Falle erschienen die Quecksilber-
linien in dem Spektrum der Nachglut nicht.
Dies rührte davon her, dass ein Stückchen von
feuchtem Phosphorsäureanhydrid in einerTrocken-
röhre die Diffusion des Quecksilberdampfes von
der Pumpe aus verhinderte. Sonst war das
Spektrum das gleiche wie früher. Daraus folgt,
dass der Quecksilberdampf keinen wesentlichen
Anteil bei dem Nachleuchten hat.
Etwas Quecksilber-Natrium- Amalgam wurde
in die Röhre gebracht und erhitzt. Das Nach-
leuchten trat zwar noch auf; aber die Farbe war
fast weiss durch den Überschuss an Quecksilber-
dampf. Die Quecksilberlinien im Spektrum waren
sehr viel stärker geworden; die anderen Linien
der Nachglut waren zwar etwas geschwächt,
aber nicht ausgelöscht. Die Natriumlinien er-
schienen nicht, mit Ausnahme in dem Teile
ganz nahe an den Elektroden; und sie blieben
nicht im Spektrum des Nachleuchtens.
Mit Zinkelektroden konnten die Zinklinien
im Spektrum des Nachleuchtens nicht gesehen
werden, obwohl sie sich im Spektrum der Licht-
hülle zeigen.
Neue Banden.
Das Spektrum der Lichthülle bei Anwendung
von Platinelektroden wies einige starke Banden
mit scharfen Rändern gegen das violette Ende
hin auf; dieselben Banden erschienen sehr
konstant im Spektrum der Nachglut, wie man
in Fig. D sieht. Die angenäherten Wellen-
längen dieser Banden sind: 2755, 2895, 3040,
3205, 3385, 3580 und 3845. Durch weitere
Untersuchungen will der Verfasser aufklären, ob
diese Banden von einer Sauerstoffverbindung
des Stickstoffs herrühren oder nicht. Diese
Banden hatten auf den verschiedenen Platten
nicht immer die gleiche Intensität.
Zusammenfassung der Resultate.
1. Das Nachleuchten tritt nur in Stickstoff
auf, der sorgfältig von allen Beimengungen ge-
reinigt ist, mit Ausnahme von Metalldämpfen
und möglicherweise von NO; notwendig ist eine
starke elektrische Entladung. •
2. Das Spektrum des Nachleuchtens ist dis-
kontinuierlich, bestehend aus Banden und Linien.
3. Einige von diesen Linien rühren von
Quecksilber und Aluminium her, während einige
von den Banden neu zu sein scheinen.
4. Das Nachleuchten der Metalldämpfe ist
eine Begleiterscheinung des Nachleuchtens des
Stickstoffs; ihre Ausstrahlung hört sofort mit
der Entladung auf, ausser es ist ein Nach-
leuchten; ihre Gegenwart scheint aber für das
Nachleuchten nicht wesentlich zu sein.
5. Die Aluminiumstrahlung dauert wenigstens
0,08 Sekunden nach dem Durchgange des
Stromes noch an; die Quecksilberstrahlung ist
noch sehr stark nach diesem Zeitintervall.
6. Die Aluminiumlinien erscheinen nur bei
verhältnismässig hohen Drucken, während die
Quecksilberlinien bei allen Drucken erscheinen;
bei sehr niedrigen Drucken sind sie die stärksten
in der Nachglut.
Wiedemann und Schmidt') haben ge-
zeigt, dass Metalldämpfe unter dem Einflüsse
von Licht fluoreszieren, und Hertz^ und der
Verfasser dieser Arbeit') haben dargethan, dass
sie auch unter der direkten Einwirkung der
Kathodenstrahlen fluoreszieren, aber keiner
scheint früher beobachtet zu haben, dass diese
Dämpfe auch dann noch phosphoreszieren, wenn
die Ursache aufgehört hat zu wirken. Crew*)
fand, dass die Ausstrahlung der Metalldämpfe
im elektrischen Bogen innerhalb 0,001 Sekunde,
nachdem der Strom unterbrochen war, aufhörte.
Man nimmt gewöhnlich an, dass das Nach-
leuchten entweder durch chemische Umsetzungen
oder durch poIymere Umlagerungen in einem
Gas hervorgerufen wird. Das Nachleuchten der
Metalldämpfe kann herrühren entweder von
chemischen Reaktionen mit dem Gas, oder aber
davon, dass die Elektroden Elektronen abstossen,
welche in Berührung mit dem umgebenden Gase
Strahlen aussenden.
Goldstein*) beschrieb einige Formen des
Nachleuchtens der Lichthülle, welche den hier
beschriebenen ähnlich zu sein scheinen. Er be-
zieht sich auch auf einige nicht veröffentlichte
Beobachtungen von Hertz über das Spektrum
des Nachleuchtens in Stickstoff, das diskontinu-
ierlich ist; genaue Einzelheiten eines solchen
Spektrums aber wurden niemals veröffentlicht;
keiner scheint die sehr bedeutsame Thatsache
bemerkt zu haben, dass bei diesem Nachleuchten
Metalldämpfe beteiligt sind.
Kreusler*"') fand, dass Stickstoff, auf chemi-
schem Wege hergestellt, eine beträchtliche Menge
voa NO enthält; die Gegenwart dieses Gases
ist vielleicht für das Nachleuchten notwendig.
Es ist jedoch schwierig, diese Annahme mit der
Thatsache in Einklang zu bringen, dass die gering-
sten Spuren von Sauerstoff das Zustandekommen
des Nachleuchtens verhindern, oder damit, dass
1) Wiedemann and Schmidt, Wied. Ann. 57,447, 1896.
2) Hertz, Wied. Ann. 19, 809, 1883.
3) Lewis, Phys. Zeitschr. 3, 498, 190*.
41 Crew, Proc. Am. Acad. 33, 337, 1898.
5) Goldstein, I. c.
6) K reusler, 1. c.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
das Nachleuchten nicht durch eine gewöhnliche
Induktionsentladung, sondern nur durch eine
Funkenentladiing hervorgerufen werden kann.
Der Verfasser hat die Absicht, sich weiter-
hin mit diesem Gegenstande zu beschäftigen,
um zu finden, ob das Nachleuchten in reinen
Gasen möglich ist oder ob es von etwaigen
fremden Beimengungen herrührt; ferner will er
die elektrischen Verhältnisse in dem glühenden
Gase aufklären. Es sollen die Spektra der ver-
schiedenen Verbindungen des Sauerstoffs mit
dem Stickstoff untersucht und das Nachleuchten
in anderen Gasen studiert werden. Die End-
resultate werden im Astrophysical Journal ver-
öffentlicht werden.
Der Verfasser dankt Mr. P. E. Rowell für
seine wirksame Unterstützung.
Berkeley, Californische Universität, i. Mai
1904.
(Aus dem Englischen abersetzt von Karl Stockt.)
(Eingegangen 27. Mai 1904.)
Untersuchungen über den musikalischen
Lichtbogen.
Von S. Maisei.
I. In der ersten Arbeit über den musi- ,
kaiischen Lichtbogen wies Herr Duddell ') als
die Hauptbedingung für das Entstehen von
Schwingungen auf die Eigenschaft .. <o hin,
dt
welche im Bogen erfüllt sein muss. Hier ist
dv — die momentane Änderung der Spannung
und dt — die momentane Änderung des Stro-
mes im Bogen. Diese Bedingung ist aber ftir
in ziemlich weiten Grenzen liegende Schwingungs- 1
Perioden nur beim Bogen zwischen Homogenkoh-
len streng erfüllt. In allen anderen Fällen wird
schon bei ziemlich langsamen Stromänderungen
Infolgedessen könnte
das Verhältnis ,.>o.
dt
nur ein Bogen zwischen Homogenkohlen singen.
Diese Bedingung wurde von Herrn Duddell
mathematisch aus der Annahme, die Energie
der Schwingungen komme nur vom Konden-
satorkreise, abgeleitet. Später wurde die Be-
dingung auch von Herrn P. Janet'') bestätigt,
der sie auch mathematisch aus der Annahme,
der Strom sei im Kondensatorkreise sinusförmig,
ausführte. In der letzten Zeit wies Herr '
Duddell*) wieder in einem Briefe an die Re- ,
daktion des „Electrician" auf die zweifellose
Wichtigkeit dieser Bedingung für das Singen des
musikalischen Bogens hin und lehnte auf Grund ,
1) The Electrician 46, 269, 1900. (Vergl. das Referat '
in dieser Zeitsciirift 2, 425 u. 440, 1901.) I
2) C. K, 1902. 134. 462 et 821.
3) The Electrician 1093. September. !
derselben die Möglichkeit der Existenz in ihm
von Schwingungsperioden kleiner als 0,00001 Sek.
ab, denn bei 100 000 Schwingungen pro Sek.
wird die Grösse 7. selbst bei homogenen
dt
Kohlen positiv. Die Gültigkeit der von Duddell
aufgestellten Hauptbedingung war auch von allen
angenommen.
Indessen, bald nach dem Briefe des Herrn
Duddell berichtete Herr Wertheim-Salo-
monson*), dass er im musikalischen Bogen
400000 Schwingungen pro Sek. beobachtet
und 135000 photographisch registriert habe,
eineungefähr zu derselben Zeit erschienene Arbeit
des Herrn Corbino^) zeigte, dass der Strom
im Kondensatorkreise gar nicht sinusförmig
und sogar nicht symmetrisch sei. Von der
anderen Seite war durch die Arbeiten von
Wertheim-Salomonson') Ascoli und Man-
zetli*) und die meinige*) bewiesen, dass die
Thomsonsche Formel zur Berechnung der
Bogenperiode nicht genüge. So wurden in
einer ziemlich kurzen Zeit alle unsere Kennt-
nisse von der Erscheinung des Singens unter
Zweifel gestellt. Es soll bemerkt werden, dass
bis zur letzten Zeit keine Theorie des Phänomens
ausgesprochen und dass das Bestehen der
Schwingungen im Bogen nicht erklärt wor-
den ist.
In der erwähnten Arbeit von Herrn Cor-
bino ist eine Erklärung des Mechanismus des
musikalischen Bogens gegeben, der ich in
einigen Teilen völlig zustimmen muss. Leider
lässt auch er ,.<Co als Hauptbedingung be-
dt
stehen. Diese Anschauung, die dem Bogen
und auch dem Material der Elektroden eine
Hauptrolle in der Erregung dauernder Schwing-
ungen zuschreibt, erregte in mir schon seit
lange grossen Zweifel. Es ist wahr, dass die
Bedingung von Duddell undjanet auf mathe-
matischem Wege abgeleitet ist; aber die Mathe-
matik muss, wie schon längst bekannt, sich nur
auf streng bewiesene Thatsachen stützen. Das
war hier eben nicht der Fall.
Schon am Ende des vorigen Jahres wollte
ich mich mit der Durchmusterung der Grund-
erscheinungen im musikalischen Bogen be-
schäftigen, aber die Arbeit musste auf ziemlich
lange Zeit aufgeschoben werden und erst
vor kurzem konnte ich mich wieder mit ihr be-
schäftigen.
2. Den entscheidenden Einfluss auf meine
Untersuchungen übte die sinnreiche Theorie
des elektrischen Bogens aus, welche unabhängig
1) The Electrician 1903. October.
2) Atti dclla Assoc. Elettrot. Italiana. 7. 597. 'W-
3) Versl. Kon. Akad. Wet. Amsterdam, 190» ji. 3S1.
41 Rcndiconti dei I.incei 11, p. II, 1902.
5) Diese /eitschr. 4, 532, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
55'
vonW. Mitkiewicz'), JStark^) und J.J. Thom-
son') entwickelt wurde. Nach dieser Theorie,
wie bekannt, spielt in der Bogenerscheinung
die Hauptrolle der Temperaturzustand der
Kathode. Wenn der Bogen erloschen ist, so
kann er sich von selbst wieder anzünden nur
in dem Falle, wenn die Kathode eine genügend
hohe Temperatur besitzt. Die Temperatur und
das Material der Anode spielt dabei keine
Rolle. Die von mir im vorigen Jahre gemachten
Bandphotographien des musikalischen Bogens
und die weiter beschriebenen stroboskopischen
Untersuchungen haben gezeigt, dass der Bogen
zwischen Homogenkohlen während jeder Schwing-
ungsperiode erlischt und sich wieder anzündet.
Mir schien es, dass dieses Erlöschen die Haupt-
sache im Singen sei. Da aber nach der Theorie
von Mitkiewicz die Anode im Wiederanzün-
den des Bogens keine Rolle spielt, so probierte
ich, die Anodestatt ausKohle ausEisen zumachen.
Mit einiger Mühe bekam ich das Singen auch
mit solch einem Bogen. Zwar zischte dabei
der Bogen sehr stark und war der Ton nicht
deutlich, aber doch konnte man ganz gut beim
Anschliessen des Kondensatorstromkreises das
Singen hören, welches gleich aufhörte, wie man
die Abzweigung ausschaltete. Es lag sehr nahe,
denStrom umzuwenden und das Eisen zur Kathode
zu machen. Das that ich und bekam auch in
diesem Falle ein verwischtes Tönen. Dann
versuchte ich beide Elektroden aus Eisen zu
machen und es gelang mir, nach ziemlich
langen Bemühungen das Singen zu vernehmen.
Auch in diesem Falle war das Tönen undeut-
lich, aber es gelang mir, wie weiter auseinan-
der gesetzt wird, auch ganz klare Töne bei
diesen Bedingungen zu bekommen. Die Schwing-
ungsperiode war in diesen Versuchen ungefähr
0,0008 Sek. Herr Duddell schreibt, dass alle
Dämpfe (ausgenommen Kohlendämpfe) ' bei
raschen Schwingungen der Stromstärke das
Verhältnis — > o zeigen. Da ich in dem be-
schriebenen Falle Eisendämpfe hatte, so musste
ich schon hier '.> o haben. Um aber recht
dt
sicher zu sein, entschloss ich mich, einen Bogen
zu nehmen, wo das Verhältnis — gewiss grös-
ser als Null ist. Ich wählte den Quecksilber-
bogen. Für diesen ist, wie Herr Weintraub
zeigte, schon bei ganz langsamer Änderung der
Stromstärke die Grösse ,.> o.
dt
3. Zuerst versuchte ich einen musikalischen
Bogen zwischen Kohle-Kathode und Quecksilber-
i) Joum. Russ. Phys.-Chem. Ges. 1903, p. 507 und 675.
2) Ann. d. Physik, 13, 673, 1903.
3) Conduction of Electricity through gases. p. 418.
Anode zu bekommen. Der benutzte Apparat
ist auf Fig. i abgebildet. Im Gefäss A ist die
Luftspannung bis auf 3 mm herabgesetzt, C ist
die Kohlenelektrode, Hg ist Quecksilber. Der
Bogen tönte laut, obgleich im Gefäss ein
Vakuum gemacht war, denn die Schwingungen
wurden dem Quecksilber und der Glaswand
übergeben. Als ich den Strom auch hier um-
schaltete, so bekam ich dasselbe Resultat, wie
f^ t-Luftpiunfu.
Fig. I.
zuvor: auch bei der Quecksilberkathode tönte
der Bogen laut. Nach diesem vorläufigen Ver-
suche schritt ich zum reinen Quecksilberbogen
über. Da während einer jeden Schwingung
der Bogen erlischt und sich wieder anzünden
muss, so soll auch die Potentialdifferenz an den
Elektroden zu der selbständigen Zündung aus-
reichen. Der Quecksilberbogen fordert aber
zum Zünden einige Tausend Volt. Da ich nicht
im Besitz einer so grossen Spannung war, so
wandte ich mich zu der von Herrn Weintraub ')
vorgeschlagenen Methode, welche nicht mehr als
100 Volt fordert. Sie besteht darin, die Kathode
des zu untersuchenden Bogens zugleich zur Ka-
thode eines kleinen Hilfsbogens zu machen. —
Das von mir benutzte Schaltungsschema ist auf
Fig. 2 abgebildet. Hier ist E die Akkumula-
torenbatterie, A die gemeinschaftliche Kathode,
B Anode des Hauptbogens, R^ sein Regulier-
widerstand, C Anode des Hilfsbogens, R^ sein
Regulierwiderstand, U zweipoliger Ausschalter,
L Selbstinduktion, K Kapazität des Könden-
satorkreises. In den Stromkreis des Hilfsbogens
ist eine Reaktivspule i. eingeschaltet, um den
Strom in ihm konstant zu halten.
Wenn man den kleinen Bogen AC durch
Schütteln der Röhre anzündet, so aktiviert sich
die Kathode und der lange Bogen AB zündet
sich schon von selbst an bei einer Spannung
1) Phil. Mag. (6) 7, 95, 1904-
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552
Physikalische Zeitschrift. J. Jahrgang. No. 17.
von ungefähr 120 Volt. In meinem Bogen
war die Anode B aus Quecksilber; das störte
mich sehr. Einige Tage lang konnte ich trotz
aller Mühe kein Singen vernehmen. Ich wollte
schon die Sache aufgeben, da bemerkte ich,
dass das Quecksilber auf der Anode heftig ver-
dampfte. Als nun der Kondensatorkreis gleich
nach dem Aufleuchten des Bogens angeschlossen
wurde, ehe noch das Quecksilber viel verdampfen
konnte, vernahm man endlich sehr deutlich das
Tönen. Augenscheinlich störte die grosse Masse
Dämpfe dem Einsetzen der Schwingungen. Auch
in diesem Falle, trotz des hohen Vakuums in
der Röhre «0,01. mm), waren die Schwingungen
deutlich hörbar. Der Ton war sehr rein, aber
Fig. 2.
nicht dauerhaft und nicht immer leicht zu be-
kommen. Um ihn mehr konstant zu machen,
müsste man die Anode B aus Eisen oder
Graphit verfertigen. Die Strombedingungen
des musikalischen Bogens waren bei mir: im
grossen Bogen AB (18 cm lang) Stromstärke
ca. 2 Amp., Spannung e 30 Volt, im kleinen
^C-Strom ca. i Amp.
Die Bedeutung des musikalischen Queck-
silberbogens in der drahtlosen Telegraphie
wurde schon von Herrn Prof. Simon') ausfuhr-
lich besprochen. Ich möchte nur darauf hin-
weisen, dass bei der von mir angewandten
Methode die Erzeugung ungedämpfter Schwing-
ungen im Quecksilberbogen nicht nur bei nie-
driger, sondern auch bei beliebig hoher Spannung
eine ziemlich leichte Sache ist. Aber das ge-
hört schon zur Praxis.
4. Was die Theorie betrifft, so ist das
Singen des Quecksilberbogens im klarsten
Widerspruch mit der Bedingung ,.<Co. Wenn
wir uns aber zum Ursprünge dieser Bedingung
wenden, so sehen wir, dass sie aus der An-
nahme, der Strom sei sinusförmig oder, was
eigentlich dasselbe ist, die Energie derSchwing-
i) Simon und Reich, diese Ztschr. 4, 364, 1903;
Simon, diese Ztschr. 4, 737, 1903.
ungen wäre ausschliesslich vom Kondensator-
slromkreise geliefert, entspringt. Unterdessen
hat Corbino gezeigt, dass die Stromkurve im
Kondensatorkreise sehr weit von einer Sinuskun'e
abweiche. Ich habe den Strom im Bogen
selbst mittels einer Braunschen Röhre unter-
sucht. Auf Fig. 3 ist eine von mir gefundene
Kurve für einen 2,5 Amp. Bogen zwischen
Kohlenelektroden abgebildet. Die Kurve ähnelt
nicht im mindesten einer Sinuskurve. Merkwürdig
ist das sehr rasche Fallen des Stromes und
das relativ langsame Aufsteigen. Aus der
Kurve kann man auch klar sehen, dass der
Strom eine gewisse Zeit lang vollständig Null
ist, also der Bogen nicht existiert. Noch lehr-
reicher ist die Spannungskurve, welche auf
Fig. 4 abgebildet ist. Hier sehen wir, dass
die Spannung ganz plötzlich fast bis zu Null
herabfällt und dann langsam aufsteigt. Aus
den zwei abgebildeten Kurven wurde Kur\'e a
bei ruhigem Singen beobachtet und Kur\'e h
bei etwas unruhigem. — Wenn wir jetzt alles
zusammenfassen, was gesagt ist, so können
wir eine klare Einsicht in den Mechanismus
des musikalischen Bogens bekommen.
Wenn zum ruhig brennenden Bogen Selbst-
induktion und Kondensator in der Abzweigung
angeschaltet wird, so muss die Elektrizität in
grosser Menge zu der Kapazität strömen. Wenn
der Hauptstrom nicht stark genug ist, um
gleichzeitig den Bogen zu speisen und den
Kondensator zu laden, so muss infolge dieser
Strömung die Spannung am Bogen sinken. Sie
kann so weit herunter sinken, dass sie kleiner
(oder auch gleich) als die Summe des Kathoden-
und Anodenfalles wird und in dem Augenblick
r
Zeit
Fig 4-
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 17.
553
muss der Bogen erlöschen. Dann bleibt schon nur
der einfache Stromkreis — Kondensator-Batterie
— übrig und die Ladung hängt vom Widerstand
und Selbstinduktion, die in diesen Stromkreis
eingeschaltet sind, ab. Der Kondensator lädt
sich jetzt mehr oder minder schnell wahrschein-
lich fast bis zur vollen Potentialdifferenz der
Batterie. Aber zur selben Zeit, als sich der
Kondensator lädt, wächst die Spannung auch
in der Bogen-Stromabzweigung und in einem
Moment, wenn die Kathode noch heiss genug
ist, wird der Bogenwiderstand durchsetzt Dann
fängt der Bogen wieder an zu brennen und der
Kondensator muss anfangen, sich zu entladen.
Wegen des Daseins einer Selbstinduktion kann
er sich nicht bis zur Bogenspannung entladen
und dann stehen bleiben. Er geht bedingt
bis zu Null herunter. Und wenn er . da an-
gekommen ist, so fängt das Spiel wieder von
neuem an. Die Entladung des Kondensators
vollzieht sich ungefähr nach den Thomson-
schen Formeln, aber dem ist nicht so mit der
Ladung. Jetzt können wir sehen, dass:
a) die Bedingung ,.<o gar keine Bedeutung
hat, denn während des Erlöschens desBogens
wird von dem Hauptstrom zum Kondensator
ganz genügend Energie zugeführt und der
Strom kann nur ausnahmsweise sinusförmig
sein;
b) daraus folgt, dass .musikalische Bögen theo-
retisch beliebiger Frequenz und mit beliebigen
Elektroden bekommen werden können;
c) es muss die Kathode hohe Temperatur be-
sitzen oder aktiviert sein; anders wird beim
Anschliessen des Kondensators der Bogen
erlöschen ;
d) der Bogen wird nur unter gewissen Beding-
ungen der Stromstärke und der Potential-
differenz an den Elektroden tönen (das habe
ich auch im vorigen Jahre beobachtet, z B.
ein 3,8 Amp. Bogen sang nur bei 56 Volt
Spannung u. s. w.);
e) die Ladungsperiode muss von der Haupt-
stromstärke abhängen und je kleiner der
Hauptstrom ist, desto länger muss die Lad-
ungsperiode sein. Infolgedessen muss die
Periode des musikalischen Bogens von der
Hauptstromstärke abhängen und desto grös-
ser sein, je schwächer der Strom. Das habe
ich auch im vorigen Jahre beobachtet
(ich bekam'): für einen 3,8 Amp. Bogen
7^=0,000755, für einen 3,0 Amp. ^=0,000788;
für einen 2,05 Amp. 7"= 0,000 800 und für
1,75 Amp. r=o,ooo835).
S. Das Singen des eisernen Bogens steht
im klaren Widerspruch mit Punkt c. Denn es
l) Joum. Rum. I'hys.-Cheni. Ges. 1903, S. 635.
ist bekannt, dass die metallischen Kathoden
sich schnell abkühlen und daher das Anzünden
eines erloschenen Bogens zwischen Metallelek-
troden von selbst nicht erfolgen kann. ') Diesen
Punkt wollte ich auch untersuchen. Wie schon
oben gesagt, singt der metallische Bogen und
auch der Bogen zwischen Kohlekathode und
Eisen sehr unklar, er zischt sehr stark. Wenn
aber auch ein Kohlenbogen zischt, so singt er
sehr schlecht, unregelmässig und unklar. Als
ich wirklich den Strom im singenden eisernen
Bogen mit der Braunschen Röhre untersuchte,
so bekam ich eine ganz verwirrte Kurve, in
der ich nichts verstehen konnte, die aber ge-
wiss nicht bis zur Null herabsank, also der
Bogen in keinem Momente erlosch. Da mit
einer solchen Kurve nichts anzufangen war und
überhaupt der zischende Bogen sich schlecht
zur Untersuchung eignet, so bemühte ich mich,
einen ruhigen eisernen Bogen zu bekommen.
Dazu musste ich den Strom bis 2 Amp. und
niedriger senken und die Bogenlänge bis unge-
fähr einen Millimeter verkürzen. Dann bekam
ich einen Bogen, der einen reinen, starken Ton
ausgab, aber sehr schnell, ungefähr in '2 Sek.,
erlosch. Das muss auch so sein, wenn die
oben besprochene Theorie richtig ist, denn es
ist keine Ursache zur Erhaltung hoher Tempe-
ratur oder Aktivierung der Kathode vorhanden.
Man könnte durch Erhitzung der Kathode den Ei-
senbogen länger singen lassen. In dem von mir
verwendeten Quecksilberbogen besteht die
Sache anders. Das dauernde Singen des zischen-
den Bogens kann man noch nicht genügend
erklären: es steht augenscheinlich in enger Ver-
bindung mit dem noch wenig bekannten Phä-
nomen des Zischens.
In dem Augenblick, wo der eiserne Bogen
klar zu singen anfängt wird seine Stromkurve
auch klar und ähnlich der Kurve im Kohlen-
bogen. Der Strom sinkt dann in jeder Periode
einmal bis zur Null.
Einen ähnlichen Fall bietet auch der Bogen
zwischen Kohlekathode und Eisen. Es ist sehr
schwer, auch diesen Bogen nicht zischend zu be-
kommen. Man muss dafürdenStromsehrschwach
machen. Dann wird aber die Kohle zu wenig
gewärmt und kühlt sehr schnell ab. Daher
muss man sie scharf abspitzen bis zu einer
Dicke von ungefähr i '2 — 2 mm. In diesem
Falle wird die* Spitze stark erwärmt, verliert
nicht so schnell ihre Wärme und der Bogen
giebt einen starken, reinen Ton sekundenlang
(einigemal bis zu 15 — 30 Sek.) ab. Am Ende
kühlt sich doch die Kathode ab und der Bogen
erlischt.
Ich beabsichtige noch den Bogen zwischen
Kohle und Quecksilber eingehender zu unter-
1) Blondel, C. R. 127, 1016; 128, 727; 189S.
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554
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
suchen und Stromkurven für ihn zu bekommen.
Auch soll der Quecksilberbogen auf seine Strom-
und Spannungskurve untersucht werden.
6. Noch Einiges möchte ich über die strobo-
skopische Beobachtung des musikalischen Bogens
sagen. In der Untersuchung des Bogens leistete
mir die stroboskopische Methode gute Dienste,
denn sie zeigte mir unzweifelhaft, dass der
musikalische Bogen während jeder Periode
erlösche. Ein Elektromotor drehte vor dem
Bogen eine grosse (70 cm Durchmesser) Karton-
scheibe, auf deren Umfang 96 Öftnungen ge-
macht waren. Eine Linse entwarf das Bogen-
bild auf die Öffnungen, eine zweite Linse gab
ein Bild auf dem Schirm oder auf der photo-
graphischen Platte. Die Scheibe wurde in
rasche Umdrehung gesetzt (ungefähr 12,5 U.
per Sek.). Wenn dann die Zeit zwischen dem
Vorübergehen zweier nebeneinander liegender
Öffnungen vor dem Bogenbilde grade der vollen
Bogenperiode gleich ist, so wird auf dem Schirm
immer dieselbe Phase zu sehen sein. Man
kann auch die Phase langsam sich ändern
lassen, indem man die Scheibe sich etwas
schneller oder langsamer umdrehen lässt. So
ist es möglich, jede beliebige Phase zu unter-
suchen, zu photographieren, und auch allen
Erscheinungen, die sich im musikalischen Bogen
während einer Schwingung vollziehen, zu folgen.
Es ist auch sehr interessant, den Bogen sich
verkleinern, dann plötzlich erlöschen, eine
Zeitlang dunkel bleiben, wieder erscheinen
und wachsen zu sehen. Solche Beobachtungen,
glaube ich, könnten noch viel Interessantes über
den Bogen überhaupt und auch insbesondere
über den musikalischen Bogen ergeben. Ich ver-
suchte auch, Photographien einiger Phasen zu
machen. Zwei von ihnen sind auf Fig. 5 abge-
bildet. Rechts ist der Bogen im Maximum, links
im Minimum vorgestellt. Man kann leicht sehen,
dass der Bogen vollständig erlischt und nur
noch die leuchtenden Kohlenspitzen (auf Fig. 5
nur die Anode) etwas sichtbar bleiben. Die
l^xposition beider Photographien war ungefähr
Gegensatz hierzu giebt der Quecksilberbogen
eine genügend klare Stroboskopie. Eingehender
habe ich den letzteren auf stroboskopischem Wege
noch nicht untersucht. — In allen hier beschrie-
benen Experimenten hatte ich in dem Konden-
satorstromkreise eine Kapazität von 3,43 MF.
und eine Selbstinduktion von 3,4-10"'* Henrj'.
Universität St. Petersburg, Physikal. Institut.
(Eingcgangeu l6. Juni 1904.^
F'g- 5-
'200 Sek. Die Periode des Bogens 0,00075 Sek.,
die Elektroden aus Homogenkohlen. — Als ich
auch den eisernen zischenden und singenden
Bogen stroboskopisch untersuchen wollte, konnte
ich durchaus keine Stroboskopie erzielen. Das
ist auch leicht erklärlich, denn der zischende
Bogen giebt selbst starke Lichtintensitätsschwank-
ungen und verwirrt die Stroboskopie. Im
Ein eigentümliches Drehmoment im Wechsel-
strommagnetfelde.
Von Hans Axmann.
Wenn man in das Feld eines stabförmigen
Wechselstrommagneten M (Stromstärke ca.
15 Amp. bei iio Volt) möglichst parallel den
austretenden Kraftlinien, am besten in horizon-
taler Lage einen Stab (Draht) D von weichem
Eisen bringt, so dass dieser dem Pol /" nahe
kommt, aber denselben nicht berührt, vielmehr,
OÄi»
am andern Ende RP (Ruhepunkt) fixiert, frei
schwingen kann, so treten an demselben eigen-
tümliche Drehmomente auf, welche sich auf
andere drehbar an ihm befestigte Körper über-
tragen lassen.
Zu den letzteren nimmt man am einfachsten
eine Pappscheibe (Postkarte) S, 8 — 10 cm
Durchmesser, lose aufgesteckt, welcher man eine
feste, kurze Achse aus diamagnetischem Stoffe
geben kann; statt der Pappe können auch
Metallröhren und Ringe, wie aus Aluminium
oder Silber Verwendung finden. — Bei Strom-
schlu.ss kreist die Scheibe mit grosser Geschwin-
digkeit, und zwar, wenn der schwingende Draht
mit dem fi-eien Ende in der Richtung /'-'
geführt wird, links henmi, in der Richtung
BB' entgegengesetzt. Die Geschwindigkeit
i.st in der Mitte 0 = o, wächst nach der
Peripherie, um jenseits zu erlöschen. Ähnliche
Effekte kommen zustande, wenn man in ge-
eigneter Weise ein Blatt Papier vor dem
horizontal gelagertem Magnetpol anbringt und
mit sehr fein verteiltem Eisenpulver in bekannter
Art be.streut. Man erhält dann vier kleine,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
555
abgegrenzte Kreise, deren Inneres leer ist,
während an der Peripherie alles eilig in der oben
angegebenen Richtung wandert.
Die Ursache dürfte in Schwingungen des
Stabes D liegen, welche gemäss dem Takt des
Wechselstroms eventuell unter gleichzeitigem
Einfluss der Schwerkraft die Effekte ergeben.
(Eiogegangen 12. Mai I904.)
Dauernde elektrische Hauchfiguren.
Von Hans Axmann.
Eine eigentümliche Form sogenannter elek-
trischer Hauchfiguren gelang es dem Ver-
fasser zu erzeugen bei Ableitung hochgespannter
elektrischer Ströme auf Glasflächen. Im Gegen-
satz zu den sonst bekannten Blitzfiguren, welche
unbeständig sind und sich durch Abwischen
entfernen lassen, erwiesen sich die meinigen als
dauernd. Wenigstens besitze ich Glasplatten,
welche 10 Jahre alt, trotz aller Reinigung in
schärfster Weise, beim Anhauchen stets wieder
die alten Figuren zeigen. Unter dem Mikroskop
bestehen dann an diesen Stellen auffallend
kleine, runde Wassertröpfchen, welche
sich scharf gegeneinander abgrenzen und das
Licht eigentümlich brechen. — An diesen Glas-
platten war auf keine der üblichen Methoden
eine Veränderung nachzuweisen.
Hervorgerufen wurden diese Figuren am
besten, wenn man einen Pol des Funkeninduk-
tors (50 cm Schlagweite) mit dem Rande der
Glasplatte verband, während der andere an die
auf dem Glase lagernde, metallene Matrize
Anschluss fand. Die Polrichtung war gleich-
gültig. Es erschien nur ein gewisser sanfter,
nicht zu schwacher Druck unter gutem An-
liegen am Glase nötig, weil sonst die Figuren
nicht dauerten. Daher empfiehlt sich weiches
Metall, das von einer Feder angedrückt wird. ,
Die elektrischen Entladungen konnten, wie bei
den gewöhnlichen Hauchfiguren, nach Ries und
Karsten, auch dunkle sein.
(Eingegantfen 12. Mai 1904.)
Tonfiguren. ')
Von Julius Peiser.
Bei Gelegenheit des Reinigens dünner Glas-
plättchen — „Objektträger" und „Deckgläs-
chen", wie sie in der mikroskopischen Technik
verwandt werden — machte ich eine Beobacht-
1) Eine Beobachtung am K. Physiologischen Institut der
Universität Breslau.
ung, die ich im folgenden zu beschreiben mir
erlauben möchte.
Wenn ich die Glasplättchen, die ich an
einem Ende festhielt, mit einem mit Alkohol
befeuchteten Fliesspapier oder Leinwandläpp-
chen rieb, entstand häufig ein höherer oder
niederer Ton, wie er wohl jedem bekannt ist,
in dessen Nähe gelegentlich einmal die Fenster-
scheiben des Zimmers trocken gerieben wurden.
Dabei nun gewahrte ich, dass die dünne Alko-
holschicht, welche die Oberfläche des Glases
bedeckte, zugleich mit dem Entstehen des Tones
sich wellenförmig im Verlaufe der Reibungs-
richtung kräuselte. Entstand kein Ton, so
zeigte sich auch die Wellenfigur nicht. Bei ge-
nauerem Zusehen konnte ich dann beobachten,
dass beim Entstehen eines niedern Tones Wellen
von grösserer Wellenlänge, beim Entstehen
eines höheren Tones solche Wellen von ge-
ringerer Länge auftraten.
Indem der Alkohol verdunstete, verschwand
das zierliche Bild rasch, und mein Bestreben
war jetzt darauf gerichtet, jene Wellen zu
fixieren: es handelte sich darum, eine Flüssig-
keit zu finden, welche schnell verdunstet, jedoch
einen feinen Rückstand hinterlässt. Als geeig-
nete Flüssigkeit erwies sich für meinen Zweck
eine Mischung von ^öproz. Alkohol und einer
starken Lösung von Kanadabalsam im Xylol.
Vorteilhafter noch erwies sich eine nicht zu
starke Aufschwemmung von Kieseiguhr in
n
i^
96 proz. Alkohol. Mit Hilfe dieser Flüssigkeit ge-
lingt es, namentlich bei langsamem Reiben,
leicht, die Wellenfigur zur Anschauung zu
bringen.
Die Wellenlänge ist nicht überall gleich-
massig, wie sich deutlich besonders am Anfange
der Wellen erkennen lässt. Ich halte dies für eine
Folge einerseits verschiedener Intensität des Rei-
bens in den aufeinander folgenden Zeiteinheiten,
andererseits der Befestigung des Glasplättchens
nur an einem Ende, und des Umstandes, dass
anfangs eine ruhende, alsbald aber eine schwin-
gende Glasplatte gerieben wird. In der Mitte
sind die Wellenlängen gleich.
Da ich z. Z. durch anderweitige Arbeiten
in Anspruch genommen bin, muss ich es mir
leider versagen, meine Beobachtung weiter zu
verfolgen, und mich damit begnügen, die Be-
obachtung als solche mitzuteilen.
(Eingegangen 13. Juli 1904.)
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556
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
Nachtrag zu meiner Arbeit: „Über die spektrale
Energieverteilung der „Quecksilber-Lampe aus
Quarzglas"." ')
Von E. Ladenburg.
Nachdem die im vorigen Heft erschienene
Arbeit') zum Druck abgesandt war, erschien
von A. Pflüger*) in derselben Zeitschrift eine
Arbeit: „Die Quecksilberlampe als ultraviolette
Lichtquelle." Die Unterschiede zwischen den
i] Diese Zeitscbr. 5, $25, 1904.
A. FflUger, diese Zeitschr. 6, 414, 1904.
von Pflüger und mir erhaltenen Werten im
ultravioletten Teile des Spektrums könnten viel-
leicht ihre Ursache in der verschiedenen Ab-
sorptionsfähigkeit der benutzten Quarzteile haben
und die Aufklärung dieser Frage soll Gegenstand
einer weiteren Untersuchung sein. Dass dagegen
die Energie bei 546 ^jk grösser ist als bei 578
möchte ich bestimmt behaupten, da diese That-
sache mit Quarz-Prisma und Quarz-Objektiven,
mit Glasprisma und Glas-Objektiven, und mit
Glasprisma und Spiegeln gefunden ist
(Eiogegangen 11. August 1904.
REFERATE.
Elektrotechnik.
Besorgt von Prof. Dr. H. Th. Simon.
M. Janet, Der Edison- Akkumulator, Unter-
suchungen aus dem Laboratoire d'^lectricite.
[Bull. Soc. Internat, des Electriciens. 2. Ser.,
T., III, 404—435 (1903).]
Von dem I. Teil der interessanten Arbeit
sei folgendes erwähnt: Der Edison-Akkumula-
tor ist ein Sekundärelement, bei welchem die
aktiven Massen des negativen Pols aus einem
Gemisch von Fe und PeO, die des positiven
Pols aus Ni^Oz, das bei der Ladung in MÖ2
übergeht, bestehen. Das Leitvermögen beider
Substanzen wird durch Zusatz von Graphit er-
höht. Charakteristisch für dieses Element ist,
dass die aktiven Substanzen nicht unmittelbar
in den Elektrolyt — 20 prozentige KOH —
eintauchen, sondern von kleinen Kästen aus
sehr dünnem M^Stahl eingeschlossen werden.
Diese Kästchen zeigen auf ihren Breitseiten
feine Durchbohrungen; die .■^V-Hüllen mit In-
halt werden in die Maschen des Elektroden-
gitters eingepresst. 14 positive und ebenso-
viele negative Elektroden werden in einem
vernickelten Behälter aus gewalztem Eisenblech
isoliert montiert; die ganze Apparatur wird
luftdicht abgeschlossen, um der Einwirkung
der Kohlensäure der Luft auf den Elektrolyt zu
begegnen.
Eine Theorie dieses Akkumulators giebt der
Verfasser nicht. Die Frage, welche Rolle die
M-Hülsen spielen, bleibt offen.
Hervorragendes Interesse beansprucht der
II. Teil der Arbeit, die Resultate der zahl-
reichen und eingehenden Untersuchungen von
M. Janet.
I. Der Abfall der E. M. K. .des Edison-
Akkuniulators während der Entladung zeigt an-
fänglich grosse Ähnlichkeit mit dem Blei-Akku-
mulator; auf 0,75 Volt bleibt die E. M. K. ei-
nige Zeit konstant, fällt aber dann plötzlich
auf 0,3 Volt. Dieses Verhalten ist charakteri-
stisch für den Edison-Akkumulator. Der Ver-
fasser vermutet, dass in der Phase vor dem
plötzlichen Abfall die Reduktion von A'Vöj zu
M2 ö-, und in der folgenden Phase die weitere
Reduktion von Ni^O^ erfolgt.
II. Wird die Entladung bei 0,75 Volt unter-
brochen, so steigt die E. M. K. nach ganz kurzer
Zeit auf 1,3 Volt. Bei einem durchschnittlichen
Ladestrom von 60 Amp. erreicht dann die E. M.K.
der untersuchten Zelle einen Wert von 1,7 Volt,
wo sie sich einige Zeit konstant hält und er-
langt schliesslich den Wert 1,8 Volt; gleich-
zeitig findet Gasentwickelung (H^ und Ö2) statt
III. Der innere Widerstand beträgt in ge-
ladenem Zustand 0,0025 Ohm, in entladenem
0,0035 Ohm.
IV. Die Kapazität sinkt bei wachsender Be-
anspruchung. Interessant ist ein Vergleich mit
dem Blei- Akkumulator; bei schwachen Strömen
zeigt der Blei-Akkumulator grössere Kapazität
als der Edison-Akkumulator; wird die Bean-
spruchung auf etwa 7 — 9 Wattstunden pro
Kilogramm gesteigert, so sinkt die spezifische
Kapazität um 30 bis 40 Prozent. Stärkere In-
anspruchnahme des Blei-Akkumulators ist nicht
möglich, ohne ihn vollständig unbrauchbar zu
machen. Dem Edison-Akkumulator dagegen
können ohne Nachteil bis 26 Wattstunden pro
Kilogramm entnommen werden; seine spezifische
Kapazität sinkt in diesem äussersten Fall um
30 Prozent.
V. Bei wachsendem Ladestrom sinkt die
Kapazität.
VI. Der Wirkungsgrad und Nutzeffekt steigen
mit abnehmender aufgewandter Elektrizitäts-
menge bezw. Energie. Wegen des Interesses,
das dieser Punkt beansprucht, lassen wir einige
Zahlen folgen:
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 17.
557
Anfge-
nommene
Abge-
gebene
Elektrizitätsmenge in
Amp.-Stnnden
11
*S3
•56
204
149
177
140
161,7
I73.0
79.«
Aafge-
nommene
Abge-
gebene
Energie in Watt'
Stunden
440
189
355
183
305
170
a
43.0
5'.5
55.0
Die Zahlen dieser Tabelle gelten fitr Ladung nnd Ent-
ladung mit der gleichen Stromstbke von 50 Ampere.
Diese Versuche sprechen sehr zu Ungunsten
des Edison- Akkumulators; der Blei-Akkumulator
hat einen Arbeitsnutzeffekt von 75 — 80 Prozent.
VII. Bei steigender Temperatur steigt die
Kapazität; die Arbeiten über diesen Punkt sind
noch im Gange.
VIII. Die Kapazität der M-Elektrode ist fast
ausschliesslich massgebend fiir die Gesamtkapa-
zität des Edison-Akkumulators.
IX. Vorschriftswidriges Behandeln dieses
Sammlers, z. B. Kurzschluss während längerer
Zeit, langes Stehen in entladenem Zustand,
Verwechselung der Pole beim Aufladen u. a. m.
sind von keinem Einfluss auf die Kapazität.
. Seine hohe Kapazität selbst bei ausser-
ordentlicher Beanspruchung, seine grosse Wider-
standsfähigkeit gegen die stärksten Ströme
geben^dem Edison-Akkumulator einen grossen
Vorzug vor dem Blei- Akkumulator. K- Sauer.
(Eingegangen 35. M&rz 1904.)
BESPRECHUNGEN.
Karl Scheid, Chemisches Experimentierbuch
für Knaben, gr. 8. VIII u. 204 S. mit 78
Abbildgn. Leipzig, B. G. Teubner. 1904.
Geb. in Leinw. M. 2,80.
Das für die reifere Jugend bestimmte Buch
enthält ausser Beschreibungen der einfachsten
Geräte und Handgriffe, die beim chemischen
Arbeiten vorkommen, eine Anleitung zum Ex-
perimentieren und zur Herstellung der bekann-
testen chemischen Verbindungen. Nicht nur
anorganische Stoffe, sondern auch organische
Verbindungen bis zu Zucker und Seife werden
in den Bereich der Versuche gezogen, und der
Verfasser hat ohne Zweifel seinen Vorsatz —
ein Nebenstück zu den vielen physikalischen
Experimentierbüchern zu geben — mit Geschick
gelöst. Die zahlreichen, grösstenteils sehr zweck-
mässigen Abbildungen und ein umfassendes
Sachregister erhöhen die Brauchbarkeit des
Buches. M. Böse.
(Eingegangen 3. Juni 1904.)
G. Lunge, Technisch - Chemische Analyse.
12". 128 S. mit 16 Abbildgn. Sammlung
Göschen Nr. 195. Leipzig, G. J. Göschen-
sche Verlagshandlung, 1904. M. — ,80.
E. Wedekind, Stereochemie. 12"*. 107 S.
Mit 34 Figuren im Text. Sammlung Göschen
Nr. 201. Leiipzig, G. J. Göschen'sche Ver-
lagshandlung. Gebunden M. — ,80.
Das erste dieser Heftchen enthält eine kurze
Anweisung für die mit technisch-chemischen
Analysen beschäftigten Chemiker und behan-
delt aus dem Schatze reicher Erfahrung heraus
die verschiedensten Untersuchungsmethoden auf
diesem Gebiete. Der Inhalt des Büchleins liegt
jedoch den Lesern dieser Zeitschrift zu fern, als
dass ein näheres Eingehen an dieser Stelle ge-
rechtfertigt erschiene.
Dagegen ist die kleine Stereochemie von
Wedekind auch fiir Nichtchemiker von In-
teresse, da man hier in leichtverständlicher und
übersichtlicher Form die wohlbekannten und
auch die neuesten Lehren der Raumchemie kurz
skizziert findet. Ausser der Stereochemie des
Kohlenstoffs wird auch die des Stickstoffs, des
Schwefels und Selens nebst den zugehörigen
Theorien behandelt. Den Abschluss des Heftes
bildet ein kurzer Überblick über die Beeinfluss-
ung chemischer Reaktionen durch räumliche
Faktoren. M. Böse.
(Eingegangen 3. Juni 1904.)
A. Miethe, Dreifarbenphotographie nach der
Natur nach den am photochemischen Labo-
ratorium der technischen Hochschule zu
Berlin angewandten Methoden, gr. 8. IX
und 80 S. mit Abbildungen und i Farb-
druck. Halle a. S., Wilhelm Knapp. 1904.
M. 2,50.
Das hier vorliegende Heft 50 der Encyklo-
pädie der Photographie bringt eine eingehende
Beschreibung einer bewährten und allem An-
scheine nach relativ auch sehr bequemen Me-
thode der Photographie in natürlichen Farben
nach dem Dreifarbenprinzip. Berufsphotographen
wie Amateure werden diese von berufener Hand
abgefasste, eingehende und klare Anleitung mit
Freuden begrüssen. E. Böse.
(Eingegangen 3. Juni 1904.)
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558
Physikalifiche Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 17.
Hugo Bethmann, Die Hebezeuge. Elemente
der Hebezeuge, Flaschenzüge, Winden und
Krane. Ein Handbucli für Entwurf, Konstruk-
tion und Gewichtsbestimmung. gr. 8. XII
u. 475 S. mit 704 Abbildungen und 74 Ta-
bellen. Braunschweig, Friedrich Vieweg &
Sohn. 1904. M. 12, —
Für jeden näher ausgebildeten Zweig mensch-
lichen Wissens ist es eine Vorbedingung, dass
für ihn ein gemeinsames Verständigungsmittel
vorhanden ist, durch das man möglichst genau
und rasch die Gedanken austauschen kann. Für
die konstruierende Technik dient hierzu vor
allem die Zeichnung. Für ein wertvolles Lehr-
und Handbuch irgendeines Konstruktionszwei-
ges der Technik ist die gute Zeichnung eine
notwendige^Bedingung. — Für das vorliegende
Buch von H. Bethmann, die Hebezeuge,
ist diese Bedingung vollauf erfüllt. Die Zeich-
nungen sind nach Ausfuhrung und Drucklegung
vorbildlich, wie das ganze Werk von der be-
kannten Sorgfalt des Verlags zeugt. Die Reich-
haltigkeit des Buches wird dem Anfänger im
Berechnen der Elemente der Hebezeuge ebenso
gerecht, wie es dem Konstrukteur der Praxis
durch die in übersichtlichen Tabellen zusammen-
gestellten Rechnungsresultate der notwendigen
Maschinenelemente flottes Arbeiten gestattet,
Die zahlreich beigefügten, klaren Zusammen-
stellungszeichnungen und Photographien fertiger
Hebezeuge entsprechen der Mannigfaltigkeit,
die gerade im Hebezeugbau herrscht.
H. Hort.
(Eingegangen 5. Juli 1904.)
M. Wilhelm Meyer, Die Naturkräfte. Ein
Weltbild der physikalischen und chemischen
Erscheinungen, gr. 8. XVI u. 671 S. mit
474 Abbildgn. im Text und 29 Tafeln. Leipzig,
Bibliographisches Institut. 1903. geb. M. 17, —
Gegenüber der immer weiter fortschreitenden
Spezialisierung der gesamten wissenschaftlichen
und wirtschaftlichen Thätigkeit erscheint der
Versuch des bekannten Verfassers, „ein Weltbild
der physikalischen und chemischen Erschei-
nungen" einem gebildeten und naturwissenschaft-
lich interessierten Laien- Publikum zu geben,
äusserst verdienstlich und sehr willkommen, zu-
mal, wenn dies in einer so ausserordentlich an-
regenden und geistvollen Weise wie in dem
vorliegenden Buche geschieht. Bei durchweg
klarer und reizvoller Darstellung erscheint die
Fähigkeit des Verfassers, die im Weltall räumlich
zerstreuten Phänomene der organischen und anor-
ganischen Natur zu einem einheitlichen Gemälde
zu verknüpfen, sehr anerkennenswert.
Eine eingehendere Angabe über den über-
aus reichen Inhalt des Werkes zu machen, der
sich über alle Zweige der Physik, Chemie
erstreckt und beständig Anwendungen dieser
Wissenschaften auf Zoologie, Physiologie auf
Botanik, Geologie und Mineralogie auf Him-
melskunde bringt, kann nicht Aufgabe dieser
Zeilen sein. Wer sich von der Methodik
des Verfassers, von der so vielseitigen Ideen-
verknüpfung in dem Buche ein Bild machen
will, dem empfehlen wir die Lektüre des
Abschnittes über die photochemischen Vor-
gänge. — Wer einmal sich in ein solches
Kapitel vertieft hat, wird nicht so leicht das
Buch wieder zur Seite legen, sondern weiter
, den Reiz desselben auf sich wirken lassen.
Da eine Zahl bedeutender Gelehrter dem Verf
zur Seite gestanden haben, wie Riecke, Gold-
stein, Land olt u. a., so ist dadurch schon eine
Berücksichtigung der neuesten Resultate der
\ Wissenschaft, sowie die Zuverlässigkeit der An-
gaben durchaus verbürgt.
Die Ausstattung ist vortrefflich und dem
Rufe des Bibliographischen Instituts in jeder
Weise würdig. Behrendsen.
(Eingegaogen 24. Juai 1904.)
Jos. Gajdeczka, Maturitäts-Prüfungsfragen
aus der Physik. 3., gänzlich umgearbeitete
Auflage, gr. 8. III u. 207 S. mit 58 Ab-
bildungen. Wien, F. Deuticke. 1904. M. 2,—
Für solche, die an einer höheren Lehranstalt
die Maturitätsprüfung zu bestehen haben (also
insbesondre wohl für die sogenannten Extraneer),
hat der Verfasser das Buch als Hilfsmittel zum
Repetieren der wichtigsten Lehren der Physik
bestimmt. Seine Darstellung ist stets korrekt
und klar, aber dabei kurz und gedrängt. Den
jedesmaligen Kapiteln sind die Überschriften
in Form von Fragen vorangeschickt, wodurch
ein leichteres Orientieren ermöglicht wird, was
wichtig ist, zumal irgendwelche Register nicht
vorhanden sind. Eine streng systematische
Reihenfolge ist nicht innegehalten, doch erscheint
der Zusammenhang niemals gestört.
Die nötigsten Begründungen und Ableitungen
auch in mathematischer Sprache sind vorhanden,
so dass die Brauchbarkeit des Buches fiir den
genannten Zweck wohl ausser Frage steht, um
so mehr, als vielfach Beispiele und Aufgaben
beigefügt sind.
Etwas zu kurz kommt die Elektrizitätslehre
weg, innerhalb welcher leider der Potentialbe-
griff nicht eigentlich verwertet wird. Es wird
seiner nur als Arbeitsgrösse einmal rechnerisch
Erwähnung gethan, und die Formel für das
Potential im elektrischen Felde angegeben.
Behrendsen.
(Eingegaogeu 24. Juni I904.1
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgamg. No. 17.
559
J. Traube, Gruodriss der physikalischen
Chemie. Lex. 8. VIII u. 360 S. mit 24
Abbbildgn. Stuttgart, F. Enke. 1904. M. 9, — ,
in Leinw. geb. M. 10, — .
Bei der grossen Zahl vorzüglicher Werke
über physikalische Chemie muss sich bei jedem
neu erscheinenden Buche über diesen Gegen-
stand immer eindringlicher die Frage erheben:
Entspricht das neue Buch einem wirklichen Be-
dürfnisse? Diese Frage zu bejahen wird für den
Referenten natürlich mit jedem neuen Lehrbuche
schwerer. Da der Verfasser, wie er hervorhebt,
die Absicht gehabt hat, ein besonders leicht ver-
ständliches Lehrbuch der physikalischen Chemie
mit möglichst wenig Anforderungen an den Leser
zu schreiben, so muss sich der Berichterstatter zu
der Ansicht bekennen, dass in dieser Beziehung
jedenfalls kein erkennbarer Vorzug vor anderen
Werken erreicht worden ist. Vom Standpunkte
des Verfassers aus muss andererseits als neu
zugestanden werden, dass in dem vorliegenden
Werke einmal Anschauungen mehr in den Vor-
dergrund gerückt werden, welche in den übrigen
Lehrbüchern nicht erheblich zu Worte kommen.
Ob damit allerdings einem dringenden Bedürf-
nisse abgeholfen wird, möchte Referent dahin-
gestellt sein lassen. Der Versuch, die für die
physikalische Chemie nötige höhere Mathematik
auf 10 Druckseiten zu entwickeln, muss als ver-
fehlt bezeichnet werden. E. Böse.
(Eingegangen 3. Juni 1904.)
sucht nach den Sohönheiten der Hochgebirgs-
und Gletscherwelt erweckt worden.
E. Böse.
(Eingegangen 3. Juni 1904.)
H. Hess, Die Gletscher, gr. 8. XI u. 426 S.
Mit 8 Vollbildern, zahlreichen Abbildungen
und 4 Karten. Braunschweig, F. Vieweg &
Sohn. 1904. M. 15,—, in Leinw. geb. M. 16, — .
Das vorliegende, von der Verlagsbuchhand-
lung mit gewohnter Sorgfalt ausgestattete Buch
bietet nicht nur dem Physiker eine Fülle des
Interessanten, sondern auch jedem Freund der
alpinen Natur, dem es nicht nur um das Sehen,
sondern auch um das Verstehen zu thun ist,
einen reichen Schatz von Kenntnissen und Er-
fahrungen über die wunderbare Gletscherwelt,
deren erhabener Reiz und deren gewaltige
Schönheiten jedem in der Erinnerung haften
bleiben, der .sie einmal recht zu geniessen Ge-
legenheit hatte. Obgleich rein wissenschaftlich
die Gesamtheit der Gletscherphänomene auf
Grund der neuesten Kenntnisse und P^rfahr-
ungen behandelnd, bietet die Darstellung doch
überall auch jedem gebildeten Naturfreunde
leichtfassliche Aufklärung und Anregung. Dem
Referenten ist bei der Lektüre die Erinnerung
an seine Genfer Studienzeit, an zahlreiche herr-
liche Touren wieder lebendig und neue Sehn-
I
Richard Klimpert, Lehrbuch der Akustik.
I. Band: Periodische Bewegungen, insbeson-
dere Schallwellen. Für das Selbststudium
und zum Gebrauch an Lehranstalten bearbei-
tet nach System Kleyer. gr. 8. XI u.
217 S. mit 257 Erklärungen und 106 in den
Text gedruckten Figuren, nebst einer Samm-
lung von 70 gelösten und analogen unge-
lösten Aufgaben, nebst den Resultaten der letz-
teren. Bremerhaven, L. v. Vangerow. 1904.
M. 4,50.
In ca. 300 Fragen und Antworten nebst
vielen sachlichen Erklärungen und über hundert
Figuren wird das Gebiet der periodischen Be-
wegungen und namentlich der Schallwellen
systematisch durchstreift und das Wesen der
musikalischen Töne behandelt. Für das Selbst-
studium dürfte das mit Sorgfalt redigierte Buch
in der That sehr geeignet sein, da es mit den
geringsten möglichen Voraussetzungen operiert
und an die Vorbildung des Lesers fast keiner-
lei Anforderungen stellt. Den Lesern dieser
Zeitschrift kann das Buch natürlich nichts we-
sentlich Neues bieten. E. Böse,
(Eingegangen 4. Augnst 1904.)
F. Reuleaux, Abriss der Festigkeitslehre für
den Maschinenbau, gr. 8. XIII u. 128 S.
Mit 75 Abbildungen. Braunschweig, Fried-
rich Vieweg & Sohn. 1904. M. 4, —
Das Buch ist ein besonderer Abdruck des
ersten Teils von Reuleauxs neu erschienenem
„Konstrukteur". Es kann deshalb natur-
gemäss nicht als selbständiges Buch, etwa als
Ersatz einer Materialienkunde aufgefasst werden.
Um den mit den Materialbeanspruchungsziflfern
rechnenden „Konstrukteur" mit dem Wesen
seines Baumaterials vertraut zu machen, ist das
Buch zweckentsprechend, wenn es auch etwas
schemati.sierend wirkt. H. Hort.
(Eingegangen 15. Juli 1904.)
M. L. Marchis, Thermodynamique L Notions
fondamentales. Mit Vorrede von P.Duhem.
Grenoble. Gratier et Rey. Paris, Gauthier
Villars. 1904. Fr. 5, — .
Dass die für die zukünftigen Ingenieure in
erster Linie bestimmte Thermodynamik von Mar-
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S6o
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 17.
chis, deren erster Band hier vorliegt, dem
Leser mit gutem Gewissen empfohlen werden
kann, dafür bürgt der Name Duhems, welcher
dem Werke eine ausführliche Einleitung vor-
ausschickt. Die Fundamentalbegriffe der Thermo-
dynamik werden hier in durchweg elementarer
und sehr übersichtlicher Weise behandelt. Da
das Werk noch nicht vollständig vorliegt, möge
dieser kurze Anzeige genügen. E. Böse.
(EiDgegangen 3. Juni 1904.)
R. Blondlot, Rayons „N". Recueil des Com-
munications faites ä l'acad^mie des sciences.
Paris, Gauthier Villars. 1904.
Ein Abdruck der in den Comptes rendus
erschienenen Arbeiten des Verfassers von der
angeblichen Polarisation der Röntgenstrahlen
an bis auf die neueste Zeit. Diejenigen, welche
es gelüstet, die A^-Strahlen zum Gegenstande
ihrer Arbeit zu machen, werden diese Samm-
lung der Blond lotschen Arbeiten gewiss be-
grüssen, zumal ein Phosphoreszenzschirm zur
Beobachtung der geheimnisvollen Effekte bei-
gegeben ist. Dem Referenten machen jedoch
die Erläuterungen, die zur speziellen Handhabung
des Schirmes gegeben werden, den Eindruck,
als ob die Einwände von Lummer und von
Baumhauer nur allzu berechtigt sind.
E. Böse.
(Ebgegangen 3. Juni 1904.)
Max Roloff und Paul Berkitz, Leitfaden
für das elektrotechnische und elektroche-
mische Seminar. Für Studierende der Elek-
trotechnik, Physik, Mathematik, physikalische
und Elektrochemie, Maschinenbaukunde, so-
wie für den in der Praxis stehenden Inge-
nieur und Chemiker, gr. 8. VIII u. 296 S.
mit 75 Figuren. Stuttgart, F. Enke. 1904.
M. 6,—, in Leinw. M. 7,—.
Es liegt hier eine Sammlung durchgeführter
Aufgaben vor, die sich auf elektrotechnische,
elektrochemische und allgemein physikalisch-
chemische Fragestellungen erstreckt. Zweck
des Werkchens ist, den Studierenden an mög-
lichst vielseitig ausgewählten Problemen die
mathematisch und physikalisch richtige Angriffs-
weise zur Lösung und die sachgemässe Ver-
wertung der Resultate zu zeigen. Für semi-
naristische Übungen und für Repetitionen wird
das Buch in der Hand genügend vorgebildeter
Studierender Gutes zu wirken imstande sein.
E. Böse.
(Eingegangen 3. Juni 1904.)
Jahrbuch der Elektrochemie, g. Jahrgang. Be-
richte über die Fortschritte des Jahres igoa.
Herausgegeben von Heinr. Danneel. gr. 8.
XI u. 750 S. mit Abbildgn. Halle, W. Knapp.
1904. M. 24, — .
Das Jahrbuch der Elektrochemie ist seit
einer Reihe von Jahren zum unentbehr-
lichen Handwerkszeug des Elektrochemikers und
aller derer, welche in ihren wissenschaftlichen
Arbeiten mit der Elektrochemie in Beziehung
stehen, geworden. Es bedarf daher nur des
Hinweises, dass jetzt der Bericht über die Fort-
schritte des Jahres 1902 in Gestalt eines statt-
lichen Bandes vorliegt, der sich seinen Vor-
gängern in Bezug auf Vollständigkeit, innere
Abrundung und Ausstattung würdig anreiht.
E. Böse.
(Eingegangen 3. Juni 1904.)
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren FachgenoMen, der
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung su machen.)
Es wurden ernannt zu ausserordentlichen Professoreo der
Physik: Dr. Anton Lampe, Dr. Hans Benndorf, beide an
der Universität Wien, Dr. F. Streintz an der Universität
Graz. Zum etatsmässigen Professor für Maschineningeniear-
wesen an der technischen Hochschule zu Aachen der Re-
gierungsbaumeister Reinhold Lutz, zum etatsmässigen
Professor der Werkzeugmaschinenkunde an der technischea
Hochschule zu Berlin Dr. Ingenieur Georg Schlesinger.
Geh. Hofrat Dr. Karl Rohn, ordentlicher Professor für dar-
stellende Geometrie an der Technischen Hochschule in Dres-
den wurde zum i. April 1905 als ordentlicher Professor fiir
Mathematik an die Universität Leipzig berufen.
Es erhielt die Professur fttr technische Physik und land-
wirtschaftliche Maschinenkunde, verbunden mit der Leitung
des Institutes für technische Physik an der Universität
Göttingen: Prof. Dr. Ludwig Prandtl, bisher Professor ßr
Mechanik au der techuischen Hochschule in Hannover.
Es habilitierten sich: Dr. K. Fritsch an der technischen
Hochschule Darmstadt für Physik und Photographie, an der
Universität Greifswald Dr. O. Anselmino Älr Chemie, an
der Universität Berlin Dr. Ristenpart für Astronomie nod
Dr. E. Gehrcke für Physik.
Verliehen wurde der Titel als Professor: dem Frint-
(lozent für Physik an der Universität Greifswald Dr. Karl
Schreber und dem Abteilungsvorsteher am i. Chemischeo
Institut der Universität Berlin Privatdozenten Dr. Robert
Pschorr.
Der Lecomle-Preis von 50000 Franken für die iDter-
essanteste Leistung in der Physik ist von der Pariser Akademie
der Wissenschaften dem Professor Blondlot für seine Unter-
suchungen über die N-Strahlen zuerkannt worden.
Gestorben: der ord. Professor emer. an der Universitit
St. Petersburg, Dr. Petr Petrovic van der Vliet (Phy-
siker) im 65. Lebensjahre.
Gesuche.
Für das physikalische Institut der Technischen Hoch-
schule in Darmstadt wird zu Anfang Oktober ein
Assistent
gesucht. Bewerbungen sind zu richten an Prof. Dr. K. Solt-
rlng, DamWtadt, Hochschulstrasse 2.
I'ür die Ked.tktion veranlviortlich Privaldozent Dr. Emil Böse in Oöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Ldpzig.
Druck von August Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. i8.
15. September 1904.
Redaktioiiuchliui I3r No, 19 am 31. September 1904.
5. Jahrgang.
Orlplnalmltteilnngen :
H. Becquerel, Ober die von der
Strahlung radioaktiTer Körper her-
Torgemfene sekundäre Strahlung.
S. 561.
V. Paschen, Über die }'-Strahlen des
Radiums. S. 563.
E. Dorn u. F, Wallstabe, Physio-
logische Wirkungen der Radium-
Emanation. S. 568.
J. Hartmann, Ober das Spektrum
das Emaniumlichtes. S. 570.
H. Rebenstorff, Ein einfacher Appa-
INHAIiT:
rat zur Untersuchung der Nebel-
bildung und über Anordnung der
Xebelkeme bei der' elektrischen
Spitzenentladung. S. J71.
K. Przibram, Ober die Funkenent-
ladung in Flüssigkeiten. S. 575,
J. Zenneck, Bemerkung zu der Ar-
beit von Herrn ü. Seibt „Ober
den Zusammenhang zwischen dem
direkt und dem induktiv gekoppelten
Sendersystem für drahtlose Tele-
graphie". S. 575.
M. Abraham, Die Grundhypothesen
der Elektronentheorie. S. 576.
U W. Hartmann, Ober die Wärme-
abgabe glühender Fäden durch Lei-
tung und Konvektion. S. 579.
Betprechangen:
A. Werner, Lehrbuch der Stereo-
chemie. S. 584.
Berichtigung. S. 384.
Personalien. S. 584.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
über die von der Strahlung radioaktiver Körper
hervorgerufene sekundäre Strahlung.
Von Henri Becquerel.')
Soeben lese ich in der letzten Nummer der
Physikalischen Zeitschrift (S. 502) eine Mittei-
lung von Herrn F. Paschen: „Über eine von
den Kathodenstrahlen des Radiums in Metallen
erzeugte Sekundärstrahlung." Diese Arbeit
scheint einige Versuche zu enthalten, welche
beinahe identisch sind mit solchen, die ich vor
mehreren Jahren publiziert habe. Herr Paschen
scheint von diesen Versuchen keine Kenntnis
gehabt zu haben, denn er hat sie nicht citiert
und giebt ähnliche Resultate, wie ich sie er-
halten hatte, als neue an.
Seit 1896, zwei Jahre bevor vom Radium
die Rede war, habe ich Sekundäreffekte be-
obachtet, die von den j9-Strahlen des Urans
hervorgebracht waren. Im Verlauf meiner wei-
teren Untersuchungen bin ich des öfteren auf
die sekundären Erscheinungen zurückgekommen,
namentlich in folgenden Publikationen aus den
Comptes Rendus de l'Academie des Sciences:
Band 128 S. 774 (27. März 1899), Band 130
S. 981 (9. April 1900); Über die sekundäre
Radioaktivität der Metalle Band 132 S. 371
{18. Februar 1901); Über die sekundäre Radio-
aktivität Band 132 S. 734 (27. März 1901);
Über die magnetische Zerlegung der Strahlung
des Radiums und über die von dieser Strahlung
hervorgerufene sekundäre Strahlung, Band 132
S. 1286 (3. Juni 1901); Über die Polonium-
Strahlung und die von dieser hervorgerufene
sekundäre Strahlung, Band 136 S. 977 (27. April
1903).
Schon die Titel zeigen, dass die behandelten
Fragen auch die von Herrn Paschen wieder
l) Brief an die Redaktion dieser Zeitschrift vom 16. Au-
gust 1904.
aufgenommenen umfassen. Verschiedene photo-
graphische Aufnahmen, welche die erhaltenen Re-
sultate deutlich zeigen, sind mit dem Text eines'
vor der Royal Institution in London am 7. März
1902 gehaltenen Vortrages wiedergegeben, und
der Gegenstand ist ferner in einer ausgedehnten
Monographie behandelt worden, welche unter
dem Titel: „Untersuchungen über eine neue
Eigenschaft der Materie, strahlende Aktivität
oder Radioaktivität der Materie", den 41. Band
der Mömoires de l'Academie des Sciences de
rinstitut de France bildet und im Oktober 1903
erschienen ist.
Diese Abhandlung enthält zahlreiche photo-
graphische Darstellungen, von welchen ich Ihnen
beiliegend einige schicke mit der Bitte, sie in
der Physikalischen Zeitschrift zu veröffentlichen
und so zur Kenntnis Ihrer' Leser zu bringen.
Ich habe übrigens auch Gelegenheit gehabt,
die Mehrzahl dieser Photographien zahlreichen
Gelehrten zu zeigen sowohl in Frankreich wie
in England, in Rotterdam, Berlin und Stock-
holm.
Fig. I.
Figur I, am 8. März 1900 angenommen,
stellt die in einem Magnetfeld von ungefähr
2000 C.G.S.-Einheiten durch /3-Strahlen des Ra-
diums erhaltenen Einwirkungen dar und zwar
unter Streifen von schwarzem Papier, Aluminium
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$62
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
(Dicke 0,10 mm) und Platin (Dicke 0,03 mm).
Die erhaltenen Einwirkungen, welche gewisser-
massen Absorptionsspektra darstellen, sind her-
vorgebracht durch die auf der Austrittsfläche
der Streifen hervorgerufenen Sekundärstrahlen,
die ihrerseits erzeuget werden durch die ein-
fallenden Strahlen, deren obere und untere Ab-
lenkungsgrenze je nach der Natur der durch-
setzten Körper verschieden ist. (Siehe Mdmoires
de l'Acad. des Sc. 41, 169, 209).
Fig. 2.
Figur 2 ist eine der instruktivsten. Sie wurde
in einem Magnetfeld von ungefähr 859 C.G.S.-
Einheiten erhalten, indem ein lineares Bündel
von ß- und 7-Strahlen des Radiums auf einer
photographischen Platte, welche das Strahlen-
bündel normal zum Magnetfeld durchsetzte, auf-
genommen worde. In einem aus einer Bleifolie
gebildeten cylindrischen Schirm waren Öffnungen
angebracht, durch welche das, was ich als reine
Spektra bezeichnet habe, hindurchgelassen
wurde.
Ein zweiter cylindrischer Schirm, der aus
einer 0,10 mm dicken Aluminiumfolie gebildet
wurde und konzentrisch zu dem eingeschnittenen
Bleischirm um diesen herum aufgestellt war,
nahm die durch die Öffnungen ausgetretene
Strahlung auf.
Der ganze Teil der Platte, welcher die vom
Innern des Bleischirms ausgesandte Sekundär-
strahlung erhält, ist sehr stark geschwärzt. Durch
die oberen Öffnungen hindurch treten die 7-Strah-
len ohne Ablenkung aus. Zwischen diesen
und den am wenigsten ablenkbaren /9-Strahlen
tritt eine Diskontinuität auf, auf welche ich
schon seit langer Zeit aufmerksam gemacht habe.
Die am wenigsten ablenkbaren /9-Strahlen, deren
Verlauf in einem Magnetfeld von looo C.G.S.-
Einheiten einen Krümmungsradius von ungefähr
10 cm hat (fast das Doppelte von demjenigen
der am wenigsten ablenkbaren Strahlen, auf
welche sich die Messungen von Herrn Kauf-
mann beziehen) besitzen ausserordentliche Durch-
dringungsfähigkeit, und diese Eigenschaft hat
zu Verwechselungen mit den 7-Strahlen Anlass
gegeben. Die verschiedenen /^-Strahlen durch-
dringen ungleich gut die Aluminiumfolie. Der
Verlauf dieser letzteren bildet sich in der einen
Region durch eine weisse, in der anderen durch
eine schwarze Linie ab. Die am wenigsten
ablenkbaren /^-Strahlen passieren die Aluminium-
folie ungeändert und ohne dass auch nur eine
Andeutung eines sekundären Phänomens auf-
tritt. In dem Maasse, in welchem die j9-Stralilen
ablenkbarer werden, bringen sie bei ihrem Aus-
tritt aus der Folie eine immer intensivere Ver-
stärkung der Einwirkung hervor. Diese hebt
sich namentlich in dem stärker abgelenkten
Gebiete jedes Teilspektrums deutlich ab. Die
Strahlen, welche die Platte durchsetzen, sind
geschwächt und rufen bei ihrem Austritt eine
intensive Sekundärstrahlung hervor, welche ihre
photographische Wirkung verstärkt.
Beispielsweise ist von dem zweiten und na-
mentlich dem dritten Spektrum links an die
von der sekundären Strahlung erzeugte Ein-
wirkung intensiver als die durch die einfallende
Strahlung hervorgebrachte. Von dem fünften
Spektrum an sieht man gerade an der Berüh-
rungstelle der Austrittsfläche eine noch stärkere
Wirkung auftreten, welche sich nur sehr wenig
über den äusseren Umriss des Aluminiumschir-
mes hinaus erstreckt. Bei dem folgenden Spek-
trum bringt nur ein Teil derselben eine Sekundär-
strahlung auf der Austrittsseite hervor, von
dieser Grenze an hört die Folie auf, sich hell
abzuzeichnen; diejenigen Strahlen, welche die
photographische Platte an der Berührungsstelle
der Aluminiumfolie erreichen, rufen Sekundär-
strahlen hervor, die an Ort und Stelle absorbiert
werden und den Querschnitt der Aluminiumfolie
schwarz markieren. Bei dem achten Spektrum
findet man abermals an dem weniger abgelenkten
Rande eine Andeutung von Sckyndärstrahlen-
bildung auf der Aussenseite, alle übrigen leichter
ablenkbaren (9-Strahlen rufen auf der Einfallsfläche
intensive Sekundärstrahlen hervor, in deren Ein-
wirkung auf die photographische Platte die-
jenige der einfallenden Strahlen zu verschwinden
scheint.
Durch die Öffnungen rechts sieht man schliess-
lich noch sehr schwache Sirahlenbündel aus-
treten, die von den Sekundärstrahlen des Bleis
herzurühren und in demselben Sinne wie die
/S-Strahlen von dem Magnetfeld abgelenkt zu sein
scheinen. Die Ablenkbarkeit dieser Sekundär-
strahlen wurde durch andere Versuche nach-
gewiesen. (Siehe M^moires de l'Acad. des Sc.
41, 207, 218).
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
563
Figur 3 wurde am 14. Februar 1901 er-
halten, indem auf eine in schwarzes Papier ein-
gewickelte photographische Platte ein kleiner
Bleiblock von 7 '/i mm Dicke gelegt wurde, auf
dessen obere Fläche eine lineare Strahlungsquelle
gebildet wurde, die aus einigen in einer kleinen
Rille angeordneten Körnchen von Radiumchlorid
bestand. Die gesamte untere Fläche des
Blocks erscheint abgebildet durch die Wirkung
der an dieser Fläche durch die durchdringende
Strahlung des Radiums hervorgerufenen Sekun-
därstrahlung. Der durch diese dicke Bleischicht
hindurchgelassene und filtrierte Anteil der Strah-
lung gestattete die Ausführung zahlreicher inter-
essanter Versuche. Diese sehr durchdringenden
Strahlen wirken nicht direkt auf eine photo-
graphische Platte ein, aber man kann sie auf-
fangen durch eine absorbierende Schicht, welche
sie teilweise anhält und an welcher sie sekun-
däre Erscheinungen hervorrufen, die ihre Gegen-
wart verraten. Die Einschaltung absorbierender
Körper, welche an Steile der durchdringenden
Strajilung eine Sekundärstrahlung liefert, kann
verglichen werden mit der Einschaltung eines
Fluoreszenzschirmes in den Gang unsichtbarer
fluoreszenzerregender Strahlen ; der Schirm zeigt
ihre Gegenwart an, indem er an ihrer Stelle
sichtbare Strahlen liefert. (Siehe Memoires de
l'Acad. d. Sc. 41, 216 u. f).
Figur 4 wurde am 23. November 1903 er-
halten und ist eine Wiederholung eines Versuchs,
der auf Seite 213 der oben genannten Mono-
graphie erwähnt ist. Dieser Versuch besteht
darin, dass ein geradliniges Strahlenbündel iso-
liert wird, das durch zwei aufeinanderfolgende
Spalten in Bleifolien abgegrenzt wird, und dass
man über dieses Strahlenbündel das von dem
Radiumsalz ausgesandte Licht superponiert.
Das Strahlenbündel trifft unter einem grossen
Einfallswinkel eine photographische Platte. Bringt
t'ig- 4.
man das Ganze in ein Magnetfeld von passen-
der Stärke, so werden alle j9-Strahlen von dem
äusseren Spalt abgelenkt, und, wenn man die
a-Strahlen durch eine dünne Glasplatte zurück-
gehalten hat, so bilden die y-Strahlen und die
sichtbaren Strahlen allein das geradlinige Strahlen-
bündel. Dieses trifft nun ein Quarzprisma von
60"; die Lichtstrahlen werden gebrochen, wie
die Figur zeigt, während die y-Strahlen das
Prisma ohne Ablenkung durchsetzen. Der Ein-
tritt und Austritt des Strahlenbündels im Prisma
sowie dessen Flächen sind der Sitz sekundärer
Erscheinungen, die ihre Stellung markieren.
Andere Versuche (1. c. S. 225) haben gezeigt,
dass die nicht ablenkbaren Strahlen auf Glas
sekundäre Effekte erregen, die wahrscheinlich
bei allen photographischen Aufnahmen mit
diesen Strahlen eine Rolle spielen.
Ich beschränke mich darauf, diese wenigen
Versuche zu eitleren, indem ich zur Vervoll-
ständigung auf meine Monographie hinweise.
Hoffentlich genügen dieselben, um zu zeigen,
welches der Stand der Frage, deren Studium
Herr Paschen wieder aufgenommen hat, seit
mehr als einem Jahre ist.
(Aus dem Französischen übersetzt von M. Böse.)
(Eingegangen 19. August 1904.)
Über die /-Strahlen des Radiums.
Von F. Paschen.
Als y-Strahlen sind von Hrn. Rutherford
diejenigen Strahlen des Radiums bezeichnet,
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S64
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
welche von Hrn. Villard ') entdeckt sind, Ihr
Kennzeichen ist eine grosse Durchdringlichkeit
und, wie es scheint, fehlende magnetische und
elektrische Ablenkung. Während man bisher
allgemein annahm, dass diese Strahlen von der
Art der Röntgenstrahlen seien, konnte ich nach-
weisen, dass sie eine negative Ladung mit sich
fuhren. Sie sind daher als Kathodenstrahlen
anzusehen. Diesen Nachweis habe ich ent-
sprechend den Kennzeichen der y-Strahlen so
geführt: Erstens*) Hessen die Strahlen, welche
mit dickem Blei umgebenes Radium noch in
den Raum sendet, den von ihnen verlassenen
Leiter positiv geladen zurück. Es musste also
negative Elektrizität mit den /-Strahlen ent-
wichen sein. Diese negative Elektrizität kann
man auch direkt nachweisen mit einer An-
ordnung, welche von mir in dieser Zeitschr. 6,
160, 1904 beschrieben ist, wenn man das innere
isolierte Radium in eine Bleibüchse steckt und
den äusseren isolierten Bleimantel dicker wählt.
Der Mantel lädt sich dann negativ auf.
Diese letzte Anordnung wählte ich zwei-
tens'), um zu beweisen, dass die magnetisch
nicht abgelenkten Strahlen des Radiums (zweites
Kennzeichen der /-Strahlen) Kathodenstrahlen
sind. Durch ein allmählich verstärktes Magnet-
feld lenkte ich nach und nach alle ablenkbaren
/9-StrahIen des Radiums von einem solchen Blei-
mantel fort und behielt dann doch eine Menge
Strahlen übrig, welche negative Elektrizität an
den Bleimantel abgaben. Diese mussten also
Kathodenstrahlen sein. Es waren ungefähr
ebensoviele Quanten, wie diejenigen, welche bei
den Absorptionsversuchen durch einen kleinen
Absorptionskoefifizienten charakterisiert sind und
daher wohl dieselben.
Man könnte nun meinen, dass diese Strahlen
bei stärkeren Feldern nach und nach ebenfalls
abgelenkt würden. Allein dagegen spricht schon
der, wie es scheint, konstante Absorptionskoeffi-
zient dieser Strahlen für Blei, und femer zeigt
der Versuch, dass dies keineswegs der Fall ist.
Um dies zu erforschen, habe ich ein magnetisches
Spektrum der Kathodenstrahlen erzeugt, indem
ich sie ein Magnetfeld durchsetzen liess, welches
6 cm lang war und bis auf 30000 C. G. S. für
eine Versuchsdauer von 24 Stunden verstärkt
werden konnte. Die aus dem Magnetfeld
herausgetretenen Strahlen trafen eine photo-
graphische Platte. Das Radium steckte in einem
dicken Bleiblock und sandte durch eine Bohrung
von I mm Weite eines zweiten ca. 6 cm langen
Bleiblocks den Kathodenstrahl ins Magnetfeld.
Bei einer Feldstärke von looo C G. S. er-
schien ohne Ablenkung ein Bild der Bleibohrung,
i^ P. Villard, Coinptes rend. 1900, loio.
t) F. Paschen, Ann. d. Phys. 14, 164, 1904.
3) F. Paschen, Ann. d. Phys. 14, 389, 1904.
welches von denjenigen Strahlen erzeugt war,
welche bei dem stärksten Felde meiner zweiten
oben erwähnten Arbeit noch die Bleikalotte
erreichten und diese dabei negativ aufluden.
Neben dem Bilde der /-Strahlen war wie in
den Photographien des Hrn. Kaufmann eine
Strecke der Platte nur sehr wenig geschwärzt.
Dann, 3 cm vom Fleck der /-Strahlen entfernt,
setzten die /S-Strahlen ein, kräftige photogra-
phische Schwärzung hervorrufend. Wenn die
Feldstärke bis auf 30COO C. G. S. vermehrt
wurde, verschwanden alle /9-Strahlen von der
Platte. Aber das unabgelenkte photographische
Bild der /-Strahlen änderte sich in keiner
Weise.
Auch wenn die Strahlen ein entgegen-
geschaltetes elektrisches Feld von ca, 7000 Volt
Spannungsdifferenz durchstrichen, bevor sie ins
Magnetfeld traten, änderte sich ihr unabgeienktes
Bild nicht. Ich exponierte erst mit einem Felde
von 1000 Einheiten, dann eine zweite Platte
in einem Felde von 30000 Einheiten. Dieses
Feld wurde nach der halben Expositionsdauer
kommutiert. Die Expositionszeit war so be-
messen, dass sie als ganze eine eben genügende
Schwärzung hervorbrachte, als halbe aberweniger
als die Hälfte der Schwärzung. Eine dritte
Platte wurde exponiert bei Gegenschaltung von
ca. 7000 Volt und Kommutierung des Magnet-
feldes von 30000 C. G. S. nach der Hälfte der
Expositionszeit. Alle drei Expositionszeiten
waren gleich. Alle drei Platten waren aus der-
selben Trockenplatte herausgeschnitten und
wurden in demselben Bade entwickelt. Alle
drei Bilder glichen einander in Grösse und
Schwärzung bis ins kleinste. Durch diese Ver-
suche ergab sich, dass beim Felde //"= 30000
C. G. S. der Krümmungsradius der Kreisbahn r
grösser sein muss als 1000 cm, also r • H= i^lem
grösser sein musste als 3 x 10', also, falls
^0 = 3 X 10'" cmjsec angenommen wird, em
kleiner sein musste als 1000, während diese
Grösse bei den /^-Strahlen 10' beträgt.
Eine andere Anordnung war folgende: Un-
mittelbar unter den Polschuhen war ein Platin-
draht parallel mit den Magnetkraftlinien befest^-
6 cm darunter lag die photographische Platte. Un-
mittelbar über ihr befand sich ein zweiter Piatin-
draht mit dem oberen starr verbunden und
diesem parallel. Das Radium strahlte aus einer '
Bleibohrung von 2,5 mm Weite in einem Bleiklotz
und befand sich etwa 3 cm über den Polschuhen.
Durch die nicht abgelenkten Strahlen des Ra-
diums wurden die Schatten beider Drähte neben-
einander abgebildet. Diese Strahlen durchliefen
dabei das Magnetfeld. Die ablenkbaren Strahlen
hatten sämtlich so kleine Kreisradien, dass sie
die Platte nicht erreichten. Ich machte eine
Aufnahme bei einer und eine zweite gleichlange
bei kommutierter Richtung des Magnetfeldes.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
565
Waren die y-Strahlen ablenkbar, so musste der
Schatten des oberen Platindrahtes einmal dem
des unteren genähert und bei der anderen Auf-
nahme von ihm entfernt sein. Die Ausmessung
der Drahtbilder geschah auf einem Komparator,
dessen eines Mikroskop durch ein Wanne rsches
Pyro-Photometer ersetzt war. Durch eine spalt-
fbrmige Blende wurde die Schwärzung schmaler
Streifen der Platte parallel den Drahtbildern
gemessen. So konnte man die Mitten der Draht-
schatten, von denen der eine wegen der grösseren
Entfernung (6 cm) von der Platte unschärfer
war, bis auf 0,05 mm genau finden. Hier zeigte
sich nun zwar in allen Aufnahmen eine kleine
Verschiebung der Drahtbilder gegeneinander,
und zwar in dem Sinne, dass die Strahlen
negative Ladung fuhren, doch liegt die Grösse
der Verschiebung innerhalb der Versuchsfehler.
Sie beträgt nämlich stets 0,1 mm. Nimmt man
also dies als höchstmögliche Ablenkung an, so
folgt für //■= 30000 C. G. S. r = 4000 cm,
oder für volelm = rH die untere Grenze 1,2
X 10®. elm musste also kleiner sein als 250.
Inzwischen' fand ich'), dass die /-Strahlen
starke sekundäre Effekte in Metallen erzeugen,
welche die photographische Platte kräftig schwär-
zen. Ausserdem zeigte sich bei den zuletzt be-
schriebenen Versuchen, dass diese Strahlen bei
sehr schräger Incidenz an den Stirnflächen des
Elektromagnets (Eisen) stark reflektiert werden.
Ich habe daher die zuletzt beschriebenen Ver-
suche der Drahtbilder wiederholt, indem das
Radium im Innern einer weiten mit Holz ge-
füllten Bleibüchse mit dicken Wänden sass und
indem dicke Platinblenden hauptsächlich die
Strahlen zur Abbildung kommen liessen, welche
auf ihrem Wege kein anderes Metall trafen, als
die Kanten dieser Blenden. Ausserdem wurde
auf die photographische Schicht ein Platinblech
von 10 II Dicke gelegt, welches die Strahlen
vor der Schicht durchdringen mussten. Die Bilder
sind daher durch diejenigen Strahlen erzeugt,
welche am stärksten den sekundären Effekt
zeigen. Das sind aber wahrscheinlich gerade
die Kathodenstrahlen grösster Geschwindigkeit.
Das Resultat blieb das gleiche.
Ich halte es für wünschenswert, noch magne-
tische Ablenkungsversuche derart zu machen,
dass die Strahlen direkt durch ihre negative
Ladung, nicht aber durch photographische
Wirkungen wahrgenommen werden. Es scheint
mir allerdings nicht wahrscheinlich, dass das
Resultat dabei ein anderes wird. Dies Resultat
lautet: die /-Strahlen sind mit den uns zur Ver-
fügung stehenden magnetischen Kräften nicht
ablenkbar. Bei H = 30000 C. G. S. muss r
grösser als 40 m sein, rH> 1,2 x lo^ e\tn kann
höchstens 250 betragen, falls z;„ == 3 x 10^" c»t!sec
l) Diese Zeitschr. 6, 502, 1904.
ist und unter der Voraussetzung der bisherigen
Annahmen (von H. A. Loren tz).
Man könnte nun die Theorien heranziehen,
um die Annäherung der Geschwindigkeit an die
Lichtgeschwindigkeit auszurechnen. Abrahams
Theorie z. B. würde ergeben, dass die Ge-
schwindigkeit mindestens bis auf 10-*°'""' an
die Lichtgeschwindigkeit herankommt, wenn
diese Theorie für solche Geschwindigkeiten
noch gültig wäre. Da dies aber keineswegs
mehr der Fall ist, so will ich diese Frage den
Herren Theoretikern völlig überlassen und statt
dessen eine andere Folgerung besprechen:
Falls ejm so klein, m also mindestens ca.
40000 mal grösser wäre als bei den jS-Strahlen,
muss die Energie eines /-Strahl-Elektrons eine
sehr grosse sein. Hierfür findet sich bereits
ein Beweis in der Litteratur, auf den mich Herr
C. Runge*) aufmerksam gemacht hat:
Mme. S. Curie schreibt S. lOl in ihren
Recherches, Paris 1901, dass die Wärmeentwick-
lung des Radiums im Bunsenschen Eiskalori-
meter um ungefähr 4 Proz. steigt (also pro
Gramm und Stunde für reines Radium um 4 Ka-
lorien), wenn das Radium mit 2 mm dickem
Blei umgeben wird.
Nun absorbieren die Wände eines mittleren
Eiskalorimeters ungefähr so wie 2 mm Blei.
Die gemessenen ca. 4 Kal./Stunde entsprechen
also der Energie derjenigen Quanten, welche
in weiteren 2 mm Blei zurückgehalten werden.
Die Anzahl dieser Quanten sind nach meiner
ersten Arbeit ungefähr berechenbar. Sie be-
stehen hauptsächlich aus /-Strahlen und betragen
ungefähr ',', aller vorhandenen /-Strahlen. Alle
vorhandenen /-Strahlen von 1 g reinem Radium
würden danach pro Stunde ungefähr eine Energie
von 4 X 7 = 28 g-Kal. liefern können, wenn
sie in Blei absorbiert werden.
Diese Notiz und ihre notwendige Konsequenz
veranlasste mich, die Energie der /-Strahlen,
soweit es möglich ist, in Blei zu absorbieren,
dort in Wärme verwandeln zu lassen und sie
so nach Gr.-Kal. zu messen.
50 mg reinstes Radiumbromid von Buchler
& Co. sind eingeschmolzen in einem Glasröhr- .
chen von 17 mm Länge und 0,3 mm Wand-
stärke und durch einen die Glaswand durch-
setzenden Platindraht elektrisch abgeleitet.
Um zunächst die bereits bekannte Wärme-
entwickelung an diesem Präparate ^u messen,
wurde ein kleines schmales Eiskalorimeter in
das weite Gefäss eines grossen Eiskalorimeters
gesetzt. Beide Kalorimeter waren mit dem
gleichen destillierten Wasser gefüllt. Das bei
Wärmezufuhr eingesaugte Quecksilber wurde
l) Ich deute die Thatsache hier etwas anders, als Hr.
Range mir schrieb, hoffe aber, dass er mit dieser Deutung
einverstanden sein wird.
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566
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
durch Wägung bestimmt. 4 Versuche ergaben
pro Stunde die eingesaugte Quecksilbermasse zu :
46,60
47.41
47,37
_ 4S.8I
Mi 46,8 mg/Stunde.
Nachdem das Radium mit Blei von 0,75 mm
Dicke umhüllt war, fand ich:
46,88
46,91
46,9 mg/Stunde.
Die Differenz liegt innerhalb der Fehler der
Versuche.
Die Wärmeproduktion beträgt
46,9 _g Kai.
15,44 •''_ Stunde.
Ein Gramm reines Ra giebt danach 98,5
Kal./Stunde.
Das Resultat stimmt mit demjenigen ') von
Herrn J. P recht überein, welcher für 34,1 mg
RaBr-i findet die Wärmeentwickelung von 2,085
Kal./Stunde.
Für 50 mg ergiebt das:
2,o85x—^°= 3,057 Kal./Stunde.
34,1
Um die Wärmeentwickelung des mit einem
dicken Bleibehälter umgebenen Radiumglases
zu messen, musste notwendig das innere Glas
des Kalorimeters und damit das gesamte Eis-
kalorimeter ungewöhnlich weit gemacht werden.
Mit der Vergrösserung der Oberfläche wachsen
aber alle durch äussere Wärmeleitung vorhan-
denen Störungen, so dass ein solches Kalori-
meter in gewöhnlicher Anordnung und zumal
während der Sommerzeit für feinere Messungen
sehr schwierig zu gebrauchen ist. Ich habe
daher folgende Differentialanordnung mit Erfolg
angewendet: Zwei derartige einander völlig
gleiche Eiskalorimeter stehen nebeneinander
in der gleichen Mischung aus feingestossenem
(Natur-)Eis und Eisschmelzwasser. Unter jeder
Kapillaren steht ein Quecksilbernapf. Die
Näpfe werden stets jeder auf einer und der-
selben Schale der Wage gewogen. Hierbei
sind die Störungen der zwei gleichen Kalori-
meter möglichst gleich und beeinflussen die
Massen der Quecksilbemäpfe um gleichviel,
aber immer so, dass die Einstellung der Wage
sich dabei nicht ändert, obwohl jeder Napf
seine Masse bedeutend ändern kann. Wenn
das Radium dann in eines der Kalorimeter ge-
than wird, zeigt die Gewichtsänderung seines
Napfes die ungestörte Wärmeentwickelung des
Radiums.
Die inneren Glasbehälter der zwei Kalori-
i) J. Precht, Ber. d.
loi, 1904.
deutsch. Physik. Ges. (2), 8,
meter waren 4 cm weit. Aussen betrug der
Mantel des Kalorimeters 8 cm. Jedes Kalori-
meter war in ein Standglas eingekittet und
hierdurch mit einem Luftmantel umgeben. In
Ermangelung eines genügend grossen Bottichs
setzte ich jedes in ein hohes Akkumulatoren-
glas und beide nebeneinander in eine Kiste.
Ein weiter Heber verband die zwei Gefässe
und sorgte für die gleiche Höhe des Standes
des Schmelzwassers in ihnen. Nachdem die
Akkumulatorengefässe frisch mit Eis aufgefüllt
waren, musste man 2 — 3 Stunden warten, bis
der Wärmezustand stationär geworden war.
Andererseits war das Eis nach etwa 10 Stunden
so weit herunter geschmolzen, dass man neu
auffüllen musste. Hierdurch war die Versuchs-
dauer beschränkt.
Der Bleimantel des Radiums war der der
Anordnung V Tab. I, S. 169 meiner ersten Ar-
beit, bot also den Strahlen eine mittlere Blei-
dicke von 1,92 cm dar. Im Kalorimeter lag
dieses Bleigefäss unter Terpentinöl.
Die Resultate sind:
1 . Der „Gang" der zwei Kalorimeter in be-
schriebener Differentialanordnung blieb im all-
gemeinen unter 5 mg/Stunde und betrug meist
nur I bis 2 mg/Stunde. Von einer Korrektion
deswegen sehe ich ab, weil der „Gang" während
längerer Zeit sich nicht linear änderte.
2. Wärmeentwickelung des in Blei gehüllten
Radiums:
Unter besonders günstigen Verhältnissen
ergab sich:
mgStunde Versuchsdauer
Stunden
1. 89,6 4,4
2. 90,5 8,6
3- 90,3 9.2
Mi 90,1.
Unter ungünstigen Verhältnissen (grösserer
Gang, Störung durch Luftblasen, welche beim
Abheben der Näpfe in die Kapillaren getreten
waren) sind folgende Resultate erhalten:
mg/Stunde Versuchsdauer
Stunden
4- 112,3 3.7
5- 85.7 5,4
6. 96,7 8,3
7. 102,8 9,3
8. 77,0 _ 9.3
Mi 94,9
Diese Messungen führe ich mit auf, um zu
zeigen, wie wichtig es ist, dieselben mit besseren
Apparaten zu wiederholen. Auch wäre dann
Fürsorge zu treffen, dass keine Wärme das
Kalorimeter verlassen kann, ohne Eis zu
schmelzen. Obwohl ich das innere 4 cm weite
Rohr mit einem etwa 20 cm langen Eismantel
umgab und durch einen Wattebausch Luft-
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. i8.
567
Strömungen verhinderte, bin ich nicht sicher,
dass nicht ein Teil der entwickelten Wärme
oben herausgeleitet ist. Ebenso ist es natür-
lich noch möglich, dass ein Teil der Energie
der y-Strahlen in andere Energieformen als
Wärme übergegangen und aus dem Kalorimeter
hinausgetreten ist. Aus beiden Gründen ist
die zu berechnende Zahl nur eine untere Grenze
der Energie der y-Strahlen.
mg
Der Wert 90 - Einsaugung entspricht
einer Wärmeproduktion von - '^— = 5,829 „ '
Der Bleimantel bringt also eine Vermehrung
der Wärmeentwickelung von 5,83 — 3,04 =
Kai
2,79 ct-A ' hervor. Diese entspricht hauptsäch-
lich den /-Strahlen, welche mit Blei mehr ab-
sorbiert werden, als ohne Blei. Nach den
Zahlen Tab. I, S. 169 (erste Arbeit) treten von
11,85 ^S ^"^ ^^i ^"s den den Wänden des
Eiskalorimeters äquivalenten 2 mm Blei heraus
22xio~'* Amp. hauptsächlich in Form von
7-Strahlen, aus 19,2 + 2 mm Blei treten heraus
etwa 2 X io~" Amp. Die Differenz von 20 x
io~'* Amp. ist also im Blei absorbiert, während
27,9>*^io~'* Amp.') 7-Strahlen insgesamt vom
Ra Br.^ ausgesandt werden. Bei 50 mg Ra Br^
smd absorbiert --- - 20Xio~'* Amp.,
11,85 ^
8,44 X 10-*' Amp. Diese Quantenmenge führt
Kai.
also die Energie 2,79 „3-^- mit sich oder i Cou-
lomb 7-Strahlen hat die Energie -^-- — - —Kai.
3000 -**• 8,44
= 9,i84X lo^ Kai. oder 3,85 x 10'* Erg.
Da nun 1,62 g Ra Br^ i g Ra enthält
(^0 = 258), und da 11,85 mg RaBr^ im ganzen
27,9x10""'* Amp. y-Strahlen aussenden, so
folgt, dass I g Ra aussendet an 7-Strahlen:
1000
27,9x10-'*— -—xi,62==3,8i5xio-"Amp.
11,05
Diese 7-Strahlen können eine Wärmemenge
entwickeln von:
2.79 27,9 1000 ^ Kai.
, X -'- - X XI ,62 = 0,03 503 sr i -- T"
3600 20 50 . J3 j Sekunde
also
oder 126,1
Kai.
Stunde.
Die Wärmeentwickelung des Radiums wird
100 +126
also im Verhältnis
100
oder um das
Innern des Radiums entstehen und durch die
hohen, dort vorhandenen elektrischen Felder
oder die Materie selbst verlangsaunt oder ab-
sorbiert werden. Nach Obigem sind dazu
weniger y-Strahlen in Anspruch zu nehmen, als
herauskommend beobachtet werden.
Eine obere Grenze für die Energie der
j3-Strahlen von i g Ra berechnet sich folgen-
dermassen:
IG mg RaBr^ senden etwa 10-" Amp.
iS-Strahlen aus.') i g reines Ra also 1,62 x
IQ-* Amp. Nehmen wir an: f/>« = o,69X
10', ?;= 2,90x10", so wird die Energie
sicher zu gross, da diese Konstanten den
schnellsten und daher energiereichsten /3-Strahlen
nach den Messungen des Herrn Kaufmann
zukommen. Nach Abraham ist die Energie
dieser Strahlen jedenfalls kleiner als (trxv^,
die Arbeitsleistung also kleiner als:
i,62x:io-"> , ,n i Erg.
_.' X 2,90' X io"= 1,97 X io< f
0,69x10' . ^' Sek.
2, 26 fache vermehrt, wenn auch die 7-Strahlen
absorbiert werden.
Hiernach liegt es sehr nahe, auch die
100 Kai., welche, man gewöhnlich beobachtet,
solchen 7-Strahlen 'zuzuschreiben, welche im j
l) Vgl, meine zweite Arbeit in d, Ann, S. 401, '
= 7,108 X
10' ^^-^=1,
Stde.
70
Kai.
Stde.
Die pro Stunde von den /9-Strahlen gelieferte
Energie ist also jedenfalls kleiner als 1,7 k. , ■
Es folgt hieraus, dass die 7-Strahlen nicht
der Röntgeneffekt der iS-Strahlen sein können,
da dann die /S-Strahlen notwendig mindestens
dieselbe Energie besitzen müssten, wie die
7-Strahlen, Sie findet sich aber mindestens im
Verhältnis 1,7:126 oder 1:74 kleiner.
Wenn ein Elektron eine Elektrizitätsmenge
von lO"'® Coulomb enthält, so hat ein 7-Strahl-
Elektron eine Energie von mindestens
10-
-«9
X9,2X 10^ = 9,2 X IO-" Kai.
oder von 3,86x 10-^ Erg, oder 3,86x10-'**
Wattsekunden.
1,62x10-' Amp. j9-Strahlen hatten eine
kleinere Arbeitsleistung als 1,97x10* ^~-
I Coulomb /9-Strahlen tragen also weniger
Energie als 1,22x10" Erg,
I Coulomb 7-Strahlen hatte dagegen min-
destens 3,85 xio'« Erg. •
Die Energie eines 7-Elektrons ist demnach
mehr als 3200 mal grösser als die des schnellsten
jS-Elektrons der Messung Kaufmanns.
Die unscheinbaren 7-Strahlen tragen bei
weitem die grösste Energie der Radiumstrahlen.
Sie tritt in Wirkung, wo der 7-Strahl absorbiert
wird, z, B. in Metallen, die dann infolge des
Röntgeneffektes die starke photographische
Wirkung ausüben, welche ich auf Seite 502 die-
ser Zeitschrift beschrieben habe, und welche
weiter die hohe, hier gemessene Erwärmung
erfahren. Wo aber die 7-Strahlen nicht absor-
1) Vgl, W, Wien, diese Zeitschr. 4, 624, 1903,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
biert werden, merken wir nichts von ihrer
grossen Energie. Dies ist ein treffliches Bei-
spiel dafiir, dass Energien existieren können,
von denen wir keine Kunde erhalten, solange
sie nicht absorbiert und in Energieformen ver-
wandelt werden, welche unseren Sinnen zugäng-
lich sind.
Durch das Vorstehende dürfte meine Ver-
mutung, dass die 7-Strahlen Kathodenstrahlen
einer hohen Grenzgeschwindigkeit, also wohl
Lichtgeschwindigkeit sind, an Wahrscheinlich-
keit gewinnen.
Das zu den Energiemessungen benutzte,
augenblicklich sehr kostbar.e Radiumpräparat ist
mir in liberalster Weise von der Chininfabrik
Buchler & Co. zu Braunschweig geliehen
worden. Ich spreche der Firma für diese
Freundlichkeit auch hier meinen wärmsten
Dank aus.
Anmerkung. Zu einer Bemerkung von
Herrn J. A. Mc. Clelland, Phil. Mag. Vol. 8,
Juli 1904, Nr. 43, S. ^^ über meine 2 früheren
Arbeiten kann ich nur sagen, dass der Satz:
„In the second paper the author claims to show
the existence of negatively charged radium
rays which are only slightly deflectable in a
magnetic field, but this paper gives no direct
proof of the 7-rays carry ing a negative charge"
mir zu zeigen scheint, dass Herr Mc. Clelland
meine Versuchsanordnung missverstanden haben
muss. Einen direkteren Beweis von der
negativen Ladung giebt es meines Erachtens
nicht, als den, dass man den 7-Strahl in Metall
absorbiert und zeigt, dass das Metall dadurch
negative Elektrizität zugeführt erhält.
(EiDgegangeo 19. August 1904.)
Physiologische Wirkungen der Radium-
Emanation.
Von Ernst Dorn und Friedrich Wallstabe.
Da in einigen Mineralwässern, welche zu
Heilzwecken verwendet werden, Radium-Ema-
nation gelöst ist, so ist es immerhin möglich,
dass die Emanation bei den Wirkungen dieser
Wässer eine Rolle spielt. Wir untersuchten
daher, i . ob die mit dem Wasser in den Magen
aufgenommene Emanation einen Einfluss hat,
2. ob das Einatmen derselben den Organismus
schädigt.
Zu der ersten Versuchsreihe wurden Kanin-
chen verwendet. Es wurden Parallel versuche
ausgeführt: drei Kaninchen bekamen Leitungs-
wasser, das Emanation absorbiert hatte, zu
saufen, während ein KontroUtier gewöhnliches
Leitungswasser erhielt. Destilliertes Wasser
wurde nicht verwendet, um die bei letzterem
im Darmtraktus eventuell auftretenden osmoti-
schen Erscheinungen zu vermeiden.
Die Sättigung des Wassers mit Emanation
geschah in folgender Weise: In drei kleinen
Gaswaschflaschen befanden sich Lösungen von
verschieden starken Radiumsalzen (zwei fran-
zösischen Ursprungs, Aktivität 1000 und 240,
ferner A. von de Haen, etwa 240 entsprechend).
Durch dieselben wurde von der schwächsten
zur stärksten ein Luftstrom geblasen, der die
Emanation mit sich fortführte, um sie an das
Leitungswasser wieder abzugeben, das sich in
einer 200 ccm fassenden Flasche befand und das
der Luftstrom durchperlte. Damit sich nun mög-
lichst schnell ein stationärer Zustand herstellte,
wurde immer dasselbe Luftquantum hindurch-
getrieben, was sich mit einer Gummidruck- und
Saugpumpe sehr einfach erreichen lässt, wenn
die hindurchgepresste Luft wieder angesaugt
wird. 20 Minuten lang wurde dieser Kreisprozess
ausgeführt, darnach das Gefäss mit Leitungs-
wasser durch einen Gummistopfen luftdicht ver-
schlossen. Notwendig war es, den Tieren dieses
so präparierte Wasser in der Weise einzugeben,
dass es nicht längere Zeit mit der Atmosphäre
in Berührung stand, weil sonst grössere Mengen
Emanation hinausdiffundiert wären. In eine
Bürette wurden 50 ccm von unten hineingesaugt,
so dass das Wasser kaum mit der Luft in Be-
rührung kam, und sofort darauf diese Menge
mittels einer vorher in den Magen eingeführten
Sonde dem Kaninchen injiziert.
In der Zeit vom 27. April bis 30. Mai 1904
wurden an 20 Tajgen den Tieren je 50 ccm ver-
abreicht, und zwar drei Versuchstieren emana-
tionshaltiges Wasser und einem KontroUtier ge-
wöhnliches Leitungswasser. Während in dieser
Zeit zwei Kontrolltiere starben und ersetzt
werden mussten, blieben die Versuchstiere völlig
gesund, auch zwei Monate nach Beendigung des
Versuches war keines der drei Tiere einge-
gangen. Das sonstige Befinden liess keine
schädlichen oder sonst auffallende Wirkungen
erkennen, so dass also diese Versuche zu keinem
positiven Ergebnisse führten.
Bei den Atmungs versuchen wurde mit weissen
Mäusen operiert. Aus einer 10 1 fassenden
Mariotteschen Flasche floss Wasser in einen
gleich grossen, tiefer stehenden Behälter und
presste aus diesem die Luft durch ein ziemlich
enges Kapillarrohr von 2 m Länge heraus. In
kontinuierlichem Strome durchperlte die Luft
die drei Radiumsalzlösungen von der schwächsten
zur stärksten und gelangte dann in den Käfig
der beiden Mäuse, nachdem ihr vorher durch
33''3proz. Schwefelsäure ein Teil der Feuchtig-
keit entzogen war. Durch geeignete Wahl der
Druckhöhe wurde erreicht, dass in 24 Stunden
1 5 Liter Luft hindurchgingen und die Emanation
in den Käfig hineinführten. Dieser war ein
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
569
cylinderfbrmiges Glasgefäss mit aufgeschliffenetn
Deckel, der zwei Durchbohrungen hatte — die
eine zur Luftzufuhr, die andere zum Luftaustritt — ,
sein Inhalt betrug 4900 ccm (Radius 10,5 cm).
Am 13. Juni 1904 wurden in diesen Käfig
zwei weisse Mäuse gesetzt. Es zeigte sich bald,
dass die enge Durchbohrung zur Lufterneuerung
nicht genügte, sondern die ausgeatmete Kohlen-
säure auf dem Boden des Gefässes verblieb und
die Tiere Atembeschwerden hatten. Infolge-
dessen wurde der Gefassdeckel etwas zur Seite
geschoben, wodurch natürlich die Intensität der
Wirkung beeinträchtigt werden musste. Das Fell
der Tiere wurde bald struppig, die Munterkeit
Hess nach, sie sassen dicht aneinander gedrängt
und atmeten schwer. Am 23. Juni traten Zeichen
von Entkräftung auf, Fresslust war nicht vor-
handen, und am 25. Juni starb die eine Maus,
während die zweite noch einen Tag lebte. Bei
der Sektion erwies sich die Lunge hyperämisch,
der Darm leer und stark aufgebläht. Es war
nun noch zweifelhaft, ob nicht der sehr ver-
mehrte Kohlensäuregehalt der Luft im Käfig
den Tod der Tiere beschleunigt hatte ausser
der eventuell vorhandenen Emanationswirkung.
Unter denselben Bedingungen wie bisher
wurde daher ein Parallelversuch ausgeführt.
Zwei Tiere bekamen dieselbe Menge Luft, je-
doch frei von Emanation, denn sie wurde durch
Wasser anstatt durch Radiumlösung getrieben.
Vom I . bis zum 9. Juli dehnte sich dieser Ver-
such aus, ohne dass an den Tieren irgend-
welche Symptome zu bemerken gewesen wären.
Bis zum 17. Juli wurde dann noch einmal in
alter Weise Emanation in den Käfig getrieben.
Um nun stärkere Wirkungen als bisher er-
zielen zu können, musste das Glasgefäss bis auf
die kleine Öffnung im Deckel fest verschlossen
werden. Die beim Atmungsprozess produzierte
Kohlensäure wurde durch eine Ätzkalilösung
absorbiert. Ausserdem nahmen wir zu den
schon benutzten drei Radiumlösungen noch eine
vierte (Aktivität 3000) hinzu.
Am 18. Juli begann der in dieser Weise
modifizierte Versuch mit den schon seit dem
I. Juli verwendeten beiden Tieren, die aber
noch keine Spur einer Schädigung zeigten. Bis
zum 27. Juli war kaum eine Veränderung zu
bemerken, ausgenommen, dass das Fell struppig
wurde. Fresslust und Munterkeit waren vor-
handen. Von jetzt an zeigten die Tiere Spuren
von Unbehagen, sie hockten dicht beieinander,
häufig aufeinander und sprangen, wenn man
den Käfig etwas schüttelte, nicht mehr munter
umher. Ein Mangel an Fresslust war nicht zu
konstatieren. Am Abend des 31. Juli wurden
ungefähr 72 Atemzüge in der Minute gezählt,
die Tiere frassen noch, in der darauf folgenden
Nacht starb die eine Maus. Eine am Morgen
des I. August (9 Uhr) durch die Öffnung im
Deckel abgesaugte Luftprobe ergab bei der
! Analyse mit dem He mp eischen Apparat einen
Gehalt von V2 Proz- CO>i und 14,5 Proz. 0.
> An eine Erstickung der Maus ist in diesem
; Falle nicht zu denken, zumal Ja auch das andere
i Tier noch lebte und, abgesehen von der schon
. erwähnten Trägheit, sich relativ wohlbefand.
I Leider wurde verabsäumt, diese Maus andauernd
zu beobachten, da nicht erwartet wurde, dass
j sie schon am Nachmittage gegen 2 Uhr sterben
würde. Über die Todeserscheinungen kann
daher nichts mitgeteilt werden.
Die Sektion ergab bei dem zuerst ver-
endeten Tier keine Hyperämie der Lungen, im
Magen befanden sich geringe Speisereste. Beim
zweiten Tier war die Lunge ein wenig hyper-
ämisch, unter der Pleura sah man Blutaustritte
in Form von kleinen, nicht deutlich abgegrenzten
Flecken. Der Darm enthielt geringe Kotmengen,
an der Schleimhaut makroskopisch keine Ver-
änderungen.
Die mikroskopJscheUntersuchung der Lungen
ergab in beiden Fällen das gleiche Resultat.
Es handelte sich um eine sehr bedeutende Hyper-
ämie sowohl der grösseren wie kleineren Ge-
fässe, einhergehend mit einer Erweiterung der-
selben. An einzelnen Stellen fanden sich
Hämorrhagien , Blutaustritte in die Lungen-
bläschen.
Dieser Versuch scheint also das Resultat
des ersten zu bestätigen, dass grössere Mengen
von Emanation giftig wirken, allerdings muss
zugegeben werden, dass im ersten Falle der
Mangel an Sauerstoff auch eine Rolle gespielt
haben kann.
Da uns nun kürzlich eine Arbeit von
Bouchard, Curie, Balthazard') zu Gesicht
kam, worin die Wirkung eingeatmeter Emanation
studiert wird, so sehen wir uns veranlasst, die
Versuche hier abzubrechen und zu veröffent-
lichen. Die Anordnungen sind etwas von den
unsrigen verschieden. In dieser Arbeit wird
mitgeteilt, dass schon nach kurzer Zeit, im
Maximum 9 Stunden, die Mäuse starben.
Eine solche plötzliche Wirkung der Ema-
nation konnten wir nicht konstatieren, wahr-
scheinlich weil uns nicht genügend grosse
Mengen zur Verfügung standen. Lassen wir
nur den am 18. Juli begonnenen Versuch als
einwandfrei gelten, so sieht man, dass i '2 Woche
lang die Tiere keine Spur von Übelbefinden
zeigten, dann erst traten Krankheitssymptome
auf und nach 14 Tagen ziemlich plötzlich der
Tod. Jedenfalls aber scheint hierdurch be-
stätigt zu werden, dass das Einatmen grösserer
Mengen von Emanation giftig auf den Orga-
nismus wirkt.
Die Versuche wurden im hygienischen In-
l) Comptes Rendus 188, 1384, 1904.
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570
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
stitute, die Sektionen im pathologischen Institute
ausgeführt. Den Herren Geh. Med.-Rat Prof.
Fränkel, Dr. Baumann und Dr. Meyer^sei
auch an dieser Stelle für die freundliche Unter-
stützung unser Dank ausgesprochen.
Halle, Physikal. Inst., 7. Aug. 1904.
(Eiogegangen 8. August 1904.)
Über das Spektrum des Emaniumlichtes.
Von J. Hartmann.
In dem Spektrum des schwach leuchtenden
Emaniums, d. i. des aus Radiumpräparaten ab-
geschiedenen Emanationskörpers hatte Prof.
GieseP) das Vorhandensein von drei Emis-
sionslinien entdeckt, die in etwa gleichen Ab-
ständen vom Rot bis ins Blaugrün liegen sollten.
Eine genauere Lagenbestimmung war ihm wegen
der Lichtschwäche des Spektrums nicht mög-
lich, und ich habe es daher auf seinen Wunsch
übernommen, mit den lichtstarken im astrophy-
sikalischen Observatorium vorhandenen Spektral-
apparaten eine Wellenlängenbestimmung dieser
Linien zu versuchen. Die genaue Untersuchung
dieses Spektrums schien mir von besonderer
Wichtigkeit zu sein, da hier zum ersten Male
ein aus wenigen Linien bestehendes Emissions-
spektrum, wie man es seither nur glühenden
Gasen zuzuschreiben pflegte, in dem bei
niedriger Temperatur von einem festen Körper
ausgesandten Lichte beobachtet wurde. Auch
für die Astrophysik war die Feststellung dieser
Erscheinung von Bedeutung, da durch dieselbe
möglicherweise neues Licht auf die Deutung
der Nebelspektra geworfen werden konnte.
Das mir von Herrn Prof. Giesel freundlichst
zur Verfügung gestellte Emaniumbromid ist ein
in einem Glasröhrchen eingeschmolzenes weisses
Pulver, welches ein im Dunkeln gut sichtbares
mattes Licht aussendet; letzteres ist jedoch be-
deutend schwächer, als das Licht der schönen
Gieselschen Radiumpräparate. Betrachtet man
das' Glasröhrchen durch ein Prisma, so erkennt
man, dass das Licht, wie Giesel schon be-
obachtet hat, zum grössten Teil von drei
Emissionslinien ausgeht.
Ich habe zu den Messungen zwei lichtstarke
Spektralapparate angewendet, einen photo-
graphischen und einen optischen. Die photo-
graphischen Aufnahmen haben eine hinreichend
scharfe Wellenlängenbestimmung der brech-
barsten Linie ermöglicht. Dagegen ist mir eine
Aufnahme der beiden anderen, im schwerer ,'
photographierbaren Teile des Spektrums liegen- ,
den und ausserdem erheblich lichtschwächeren 1
I
l) Giesel', Ober den Emanationskörpur (Emanium). Ber. j
d. Deutsch. Chem. Ges. 87, S. 1696, 1904. '
Linien noch nicht gelungen; ich habe vielmehr
deren Messung unter der äussersten Anstrengung
des lange Zeit ausgeruhten Auges optisch aus-
geführt, und die Wellenlängen dieser beiden
Linien sind daher noch ziemlich unsicher. Ich
hoffe jedoch, dass mir später mit einem jetzt
im Bau befindlichen noch lichtstärkeren Spektro-
graphen auch die Aufnahme dieser Linien ge-
lingen wird.
Die photographischen Aufnahmen ergaben
für die brechbarste Linie folgende Wellenlängen:
Plattennummer Belichtungsdauer X Gew.
■O90 40 Stunden 4885,3 3
Z>9i 76 „ 4885,8 I
^99 143 „ 4885,4 5
Mittel 4885,4 + 0,1
Die beste der drei Aufnahmen ist ^99, auf
welcher die Messung mit grosser Sicherheit
ausgeführt werden konnte; dagegen ist auf der
Platte Dgi die Linie nur schwach erschienen
und kaum zu messen. Ich habe daher bei der
Mittelbildung diesen Unterschied durch die bei-
gesetzten Gewichte berücksichtigt.
Besonders beachtenswert ist nun das Aus-
sehen dieser Linifr. Dieselbe steht ganz isoliert,
bildet also nicht etwa den Kopf oder ein
Maximum eines Bandes. Sie ist jedoch nicht
schmal und scharfbegrenzt, wie die Emissions-
linien verdünnter Gase, sondern sie besitzt eine
solche Breite, dass sie zunächst den Eindruck
einer bei der geringen Dispersion nicht ge-
trennten Doppellinie machte. Ich habe die
Messung auch einmal unter der Annahme,
dass die Linie doppelt sei, ausgeführt; man er-
hält dann für die beiden Komponenten etwa
die Wellenlängen 4881,3 und 4889,5. Durch
die letzte, schärfste Aufnahme ^99 wird diese
Annahme jedoch nicht gestützt; nach dieser er-
scheint die Linie vielmehr als ein ganz gleich-
massig leuchtenderStreifen von 19,7 .«^^^ Breite.
Ausser dieser Linie zeigen die Aufnahmen
noch ein äusserst schwaches kontinuierliches
Spektrum, welches vielleicht bei X = 4760 noch
eine kaum sichtbare linienartige Aufhellung,
sonst aber bis zu seinem Ende bei X 3600 weiter
keine Linie enthält.
Die photographisch aufgenommene, brech-
barste Linie ist auch nach der optischen Be-
obachtung die Hauptlinie des Spektrums. Be-
zeichnet man ihre optische Intensität mit 10,
so ist die der zweiten Linie etwa 6 und die
der dritten i. Zwei an verschiedenen Tagen
ausgeführte Messungsreihen ergaben für die
beiden letzteren Linien:
Reihe i
Linie 2
Linie 3
^=5294
5306
591 1
5907
Mittel 5300
5909
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ng. No. 18.
571
Die Unsicherheit dieser Werte ist etwa + 6
bezw. + 10 AE. Über die Natur und das Aus-
sehen dieser beiden Linien konnte wegen ihrer
Lichtschwäche nichts Näheres ermittelt werden.
Das Spektrum des Emaniumlichtes besteht
hiernach aus den folgenden Linien:
Linie Intensität X
1 10 4885,4 ± 0,1 A£
2 6 5300 ± 6
3 I 5909 ± 10.
Soviel ich bis jetzt feststellen konnte, ist
dieses Spektrum völlig neu, es hat weder mit
dem kürzlich von Ramsay ') veröffentlichten
Funkenspektrum der Emanation, noch mit dem
Spektrum des Radiums oder eines anderen be-
kannten Elements eine Ähnlichkeit. Auch in
den Spektren der Himmelskörper hat eine Linie
von der Wellenlänge 4885,4 niemals eine her-
vorragende Rolle gespielt; dass bei A =4885,6
eine auch in der Chromosphäre vorhandene
Eisenlinie liegt, kann hier natürlich nicht in
Betracht kommen. Insbesondere sei noch be-
merkt, dass die drei Linien im Spektrum der
Nebel nicht vorkommen, wie sich ja auch das
Aussehen der Hauptlinie des Emaniums ganz
wesentlich von den scharfen Nebellinien unter-
scheidet.
Gerade diese Form der Emaniumlinie hat
mich jedoch auf den Gedanken gebracht, dass
möglicherweise eine Beziehung dieses Spektrums
zum Spektrum der neuen Sterne bestehen könne,
und auch in den von mir gefundenen Wellen-
längen der Emaniumlinien scheint eine solche
Beziehung vorhanden zu sein. Die weitere
Ausfuhrung dieses Gedankens behalte ich mir
vor bis zum Abschluss der geplanten Fort-
setzung der Untersuchung des Spektrums nach
Fertigstellung des lichtstärkeren Apparates.
i) Proc. K. Soc78, 470, 1904; Comptes Rendus 188, 1388,
1904; Jahrbuch der Radioaktivität, 1, 127, 1904.
Potsdam, Astrophysik. Observatorium,
4. Aug. 1904.
(EingegaDgen 6. August 1904.)
Ein einfacher Apparat zur Untersuchung der
Nebelbildung und über Anordnung der Nebel- ;
kerne bei der elektrischen Spitzenentladung. 1
I
Von H. Rebenstorff I
I
Untersuchungen über Nebelbildung unter Mit- 1
Wirkung von Kernen verschiedenster Entstehung
sind einerseits mit einem Dampfstrahl in nicht
zu staubreicher Luft (R. v. Helmholtz, Ri-
charz, Lenard u. a.), andererseits mit ge-
schlossenen Apparaten durch Entspannung ver- :
dichteter, feucht gesättigter Gase ausgeführt
worden (Aitken, Kiessling, C. T. R. Wil- ',
son, J. J. Thomson u. a.). Für die Reaktion
, des Damp&trahles müssen Kerne in grosser
I Zahl vorhanden sein, während ihr Vermögen,
I Wasser zu kondensieren, nur gering zu sein
I braucht, da man im Dampfstrahl über hohe
I Grade der Übersättigung verfügt. Die Ent-
I Spannung feuchter Luft macht hingegen selbst
! einzelne Nebelkerne bemerkbar, und zwar auch
dann, wenn deren Kondensationsvermögen die
I geringsten Werte hat. C. T. R. Wilson zeigte,
I dass von einem bestimmten, hohen Grade der
Übersättigung an eine Nebelbildung an Kernen
I stattfindet, die stets in der Luft vorhanden
. sind und dass dieser Übersättigungsgrad der-
I selbe ist, bei dem — dann in viel reichlicherer
; Weise — Nebelbildung in von Röntgenstrahlen
I durchsetzter Luft erfolgt.
Die Apparate, in denen bisher durch Be-
j lastung mit Wasser die Ionen einzeln sichtbar
I gemacht wurden, lassen diesen Vorgang in
I recht kleinen Glasgefassen stattfinden. Thomson
weist an kritischen Stellen hierbei darauf hin,
dass die quantitativen Ergebnisse an grösseren
Apparaten dieselben seien. Durch die geringe
Ausdehnung der Räume werden indessen einige
Einzelheiten der Erscheinungen verdeckt, wie
durch den zweiten Teil dieser Mitteilung klar-
gestellt werden soll.
Grössere Apparate, in denen das Wieder-
verschwinden der Nebeltröpfchen langsamer vor
sieb geht, die zugleich ziemlich einfacher Kon-
struktion sind und auch Demonstrationen ge-
statten, habe ich mit Hilfe dichter Kollodium-
ballons hergestellt. Ein vom bisher beschriebenen
etwas abweichendes Verfahren der bequemen
Herstellung dieser Ballons wurde früher mitge-
teilt.') Es wird im nächsten Sitzungsbericht
der naturw. Ges. Isis zu Dresden erneut dar-
gestellt; an dieser Stelle sind auch die Eigen-
schaften der Kollodiummembran beschrieben
worden.
Steckt man das Glasrohr, an dem sich ein
Kollodiumballon von seiner Herstellung her
befindet, durch einen Gummistopfen, schiebt
hierauf den Ballon in die Mündung einer Flasche
mit Bodentubus und drückt den Stopfen fest,
so hat man nach Eingiessen von etwas Wasser
durch den Bodentubus und festem Verschliessen
desselben einen Apparat für zahlreiche Nebel-
versuche (Fig. i). Durch Eintreiben von Luft
in den Ballon verdichtet man auch die Luft in
der Flasche. Bei wiederholtem Entspannen
bildet sie so oft Nebel, als noch Kerne hierzu
vorhanden sind. Durch Herabsinken des Ne-
bels wird die Luft frei von Kernen. Sie bildet
dann, wenn nicht irgendwie neue Kerne in der
Flaschenluft entstehen, erst beim Verstärken
l) Zeitschr. f. d. phys. u. ehem. Unt. von Poske 16,
3i> I903-
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572
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
Fig. I.
des Grades der Entspannung von einem be-
stimmten Werte an die von Wilson entdeck-
ten regenschauerartigen Kondensationserschei-
nungen*
Wilson gab den Betrag der Entspannungen
V
durch das Verhältnis der Luftvolumina , nach
V
und vor der adiabatisch erfolgenden Ausdehn-
ung an. Spontane Tröpfchenbildung fand statt,
V
wenn -r mindestens gleich 1,25 war.') Beim
%f
Nebelapparat mit Ballon misst man die Ent-
Spannung durch das Verhältnis -- der Drucke
vor und nach der adiabatischen Ausdehnung.
Gleich wirksam sind Entspannungen, für die
die beiden verschiedenen Verhältnisse durch die
Poissonsche Gleichung:
verbunden sind.
Zur Feststellung des Druckverhältnisses der
Entspannung, welche beim Ballonapparate spon-
tan Tröpfchen entstehen lässt, wird auf dem
Glasrohr des Ballons (Fig. 2) das Rohr r mit-
f«{n ff
pumpe, die hier natürlich zur Verdichtung
dient. Die beiden Flaschenstopfen sind ver-
schnürt, in das weite Glasrohr des Ballons ist
ein durchlöcherter Pappcylinder geschoben, um
Ventilschlüsse durch die Ballonwand beim
schnellen Entspannen zu vermeiden. Nach Er-
höhung des Druckes durch Eintreiben von Luft
in den Ballon wartet man mit der manome-
trischen Feststellung desselben bis zum ther-
mischen Ausgleich. Die schnelle Entspannung
bis auf Atmosphärendruck geschieht durch
Abnehmen des Stopfens s. Besondere Ver-
suche (a. a. O.) zeigten, dass die Ballonwände
selbst Drucken von i — 2 mm Wassersäule
nachgeben, so dass der Druck auf beiden
Seiten der Kollodiumhaut als gleich anzuneh-
men ist.
Durch allmähliche Vergrösserung der plötz-
lichen Entspannung wurde nun beim Barometer-
stande von 750 mm fe$tgestellt, dass Tröpfchen-
bildung eintrat, wenn der voraufgehendc
Überdruck 22,5 cm betrug. War der Druck
noch I cm stärker gewesen, so entstand schon
eine recht dichte Wolke von schnell fallenden
Tröpfchen. Einzelne Kerne zeigten sich an-
dererseits fast stets schon bei Entspannungen,
die einem Überdrucke von 24 cm oder sogar
etwas darunter folgten.
Berechnet man nach der obigen Gleichung
V
das Volumverhältnis — das dem Druckverhäit-
X
nisse
Fig. 2.
tels eines Schlauchstückes angebracht, dessen
freies Ende durch den Gummistopfen s zu ver-
schliessen ist. Die Seitenrohre a und b führen
zu einem Quecksilbermanometer, bez. zur Luft-
l) Proc. of the Cambridge Philosoph. Soc. 8, 1895.
Hier ist der Grenzwert zu 1,258, in späteren Arbeiten zu
1,25 angegeben.
75 + 25,5
/ 75
V
entspricht (,k = 1,405), so
erhält man , = 1,232, was der Angabe Wil-
sons sehr nahe kommt.')
Da bei Entspannungen, die dem Grenz-
werte des Druckverhältnisses = 1,^4 für
75
spontane Tröpfchenbildung entsprechen, dichte
Nebelbildung stattfindet, wenn die Flasche
Röntgenstrahlen ausgesetzt wird, so kann man
wohl auch die spontane Tröpfchenbildung Ionen
zuschreiben, die etwa von radioaktiven Stoffen
in der Flaschenluft oder auf den Gefässwänden
herrühren.
Die momentane Übersättigung der Luft in-
folge der plötzlichen Entspannung, die dem
Druckverhältnis 1,34 entspricht, ist eine sehr
bedeutende. Da die Abkühlung nach Berech-
nung bis auf — 5,5" (bei l8** Anfangstemperatur
herabgeht, so ergiebt sich bei Berücksichtigunj;
der Volumenzunahme der Dampfdruck gleich
nach der Expansion gleich dem 4,34 fachen des
Sättigungsdruckes.
Natürlich kann der Druck nur soweit ge-
l) Das Druckverhältnis ii-"*" — li ergiel.t -^ =- 1,240.
' • 75 »
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18. 573
steigert werden, als es die Grösse des Ballons
zulässt. Benutzt man Flaschen, die nicht grös-
ser als ein Liter sind, so kann man mit Ballons
von 400 — 500 ccm die Entspannung so gross
machen, dass man anstatt des aus grösseren
Tröpfchen bestehenden Schauers dichte, langsam
sich senkende Nebel erhält. Die durch zahlreiche
Vorgänge entstehenden Keme(elektrischeSpitzen-
entladung, Erhitzung, Belichtung, Chemikalien)
haben ein grösseres Kondensationsvermögen als
freie Ionen, so dass man bei der Untersuchung
der Nebelbildung durch sie mit entsprechend
abgeänderten Apparaten mit Ballons auskommt,
die nur die durch ein 1,34 etwas übersteigen-
des Druckverhältnis bestimmte Entspannung als
höchste Leistung zulassen.
Bei Demonstrationen lässt man den die
Tröpfchen sichtbar machenden Lichtkegel einer
Projektionslampe schräg aufwärts durch den
unteren Teil der etwas erhöht auf dem Tische
stehenden Flasche gehen. Die Lampe wird
hierzu hinter den Tisch auf den Fussboden ge-
stellt und der Lichtkegel durch vorn unter die
Lampe geschobene Klötze so gerichtet, dass
er über die Köpfe der Zuhörer hinweggeht.
Kommt es nicht auf genauere Messung des
Druckverhältnisses an, so kann man anstatt der
Kollodiumballons auch solche aus Gummi be-
nutzen, am besten etwas grössere als die zu
Luftballons verwendeten. Ist die Wandstärke
gering, so ist der durch die Elastizität der
Gummihaut bedingte Fehler der Druckmessung
nur klein. Der Druck innerhalb des aufgetrie-
benen Ballons ist nicht unbedeutend grösser
als der Druck um ihn herum in der Flasche,
aber bei der Entspannung ist im ersten Augen-
blicke nach deren Vollzug der Druck der ent-
spannten Luft kleiner als der Atmosphärendruck,
da der Ballon sich noch weiter zusammenzieht.
Der Unterschied der an Apparaten mit Kollo-
dium-, sowie mit dünnwandigen Gummiballons
gemessenen Überdrucke, nach deren Aufhe-
bung gleichstarke Tröpfchenbildung eintrat, be-
trug weniger als i cm Quecksilbersäule.
Die Benutzung eines in der Flaschenluft
befindlichen Gummiballons ist deswegen nicht
einwandfrei, weil durch Verdunstung und Oxy-
dation von Dämpfen aus dem Gummi Nebelkerne
gebildet werden könnten. Man setze deshalb den
Ballon in eine halb mit Wasser gefüllte Flasche
mit Bodentubus, die umgekehrt zwischen Stativ-
ringen Aufstellung erhält. In Fig. 3 ist eine
solche Flasche B mit Gummiballon mit der
Beobachtungsflasche A verbunden. B wird
zweckmässig recht hoch im Verhältnis zum
Durchmesser genommen. Beim Entspannen
sinkt das Wasser dann ohne zu sprühen herab.
Besonders ist durch seitliches Neigen des beide
Flaschen tragenden Stativs dafür zu sorgen,
dass im Verbindungsrohre v nicht ganze Tropfen
l'ig- 3-
Wasser bleiben, die sonst beim heftigen Durch-
strömen der Luft zu Millionen von Nucleis
zerstäubt werden. Auch auf dem Boden von
A darf nur wenig Wasser sein. Die Druck-
messungen am Manometer sind natürlich mit
einer Korrektion wegen der Wasserhöhe in B
zu versehen. Hat der Apparat einige Zeit
gestanden, so sind Tropfen auf den Wänden
von A durch Neigen zum Zusammenlaufen zu
bringen.
Von Beobachtungen, die mit Apparaten
dieser Art gemacht wurden, seien solche über
das Verhalten von Nebelkernen mitgeteilt, die
durch elektrische Spitzenentladung entstehen.
Wilson') hatte in seinen Apparaten Nebelbild-
ung durch elektrischen Wind gesehen, wenn
Entspannungen von dem Betrage der spontane
Tröpfchenbildung hervorrufenden Druckänder-
ungen stattfanden. Es wurde hierbei auf ein
Anwachsen der Kerne geschlossen, denn die
Nebelbildung trat auch bei kleineren Entspann-
ungen (um 4 — 5 cm Druckhöhe) auf, wenn die
Spitzenentladung eine kurze Zeit vorher statt-
fand.
Setzt man in den Stopfen der Flasche A
ein weites Glasrohr g (Fig. 3), das in seiner
Achse einen mit Siegellack überzogenen Messing-
draht enthält, der oben mit Siegellack einge-
fügt ist und unten die Platinspitze p besitzt,
so kann man schon durch Entspannungen
nach Druckerhöhungen um 2 cm Quecksilber-
säule regelmässig Nebelbildungen durch elek-
trischen Wind bemerken. Die Druckflasche B
war bei diesen Versuchen mit einem Kollodium-
ballon versehen. Sie stand natürlich aufrecht.
Durch eine hinreichende Zahl von Entspannungen
waren alle Nebelkerne aus der Flaschenluft ent-
fernt worden. Da das Ausströmen grösserer
Elektrizitätsmengen Kerne so massenhaft her-
l) Proc. Roy. Soc. 192, 439, 1899.
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574
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
vorrief, dass deren Beseitigung sehr langwierig
war, so wurde mit demEnde desZuleitungsdrahtes
die Probekugel q beweglich verbunden und
dieser durch Annäherung an die Belegungen
einer isoliert aufgestellten Leydener Flasche
kleine Elektrizitätsmengen zugeführt.
Die durch elektrischen Wind entstehenden
Nebelkerne besitzen ungleiches Kondensations-
vermögen, da die durch Aufhebung von 2 cm
Überdruck entstehenden Nebelmassen nur ge-
ringe Ausdehnung haben, während grössere
Entspannungen oft die ganze Flasche mit
dichtem Nebel erfüllen, der sich erst nach einer
Anzahl von niederschlagenden Entspannungen
nicht wieder bildet. Die Kerne grösseren
Kondensationsvermögens treten unweit der
Spitze zuerst auf und zeigen längere Zeit
häufen- und streifenähnliche Bildungen, die
durch das Wogen der Flaschenluft hin und her
getrieben und schliesslich zerteilt werden. Viel
zahlreicher sind die Kerne geringeren Konden-
sationsvermögens, die nur bei stärkeren Expan-
sionen (nach 8 — 10 cm Überdruck) und zwar
auch in grösseren Abständen von der Spitze
sichtbar werden.
Hat man nach Herstellung von etwa 9 cm
Überdruck die durch den thermischen Ausgleich
in Bewegung gesetzte Flaschenluft wieder zur
Ruhe kommen lassen, so sieht man bei gleich-
zeitiger Vornahme von Entspannung und An-
näherung der Probekugel zum Überspringen
eines kleinen Funkens oft interessante Formen
der Nebelmassen. Beim Einströmen geringer
Mengen negativer Elektrizität entstehen regel-
mässige Ringe, die durch gegenseitige Ab-
stossung der im Lichtkegel der Intensivbeleuch-
tung einzeln sichtbaren Tröpfchen sich beim
Herabsenken erweitern. In wirbelnder Beweg-
ung scheinen diese Ringe zunächst nicht zu
sein. Sie scheinen aus einer Halbkugel hervor-
zugehen, von der oft eine dünne Schicht mit
einem Kern aus dichter stehenden Tröpfchen
genau in der Mitte zurückbleibt. Der Ring
bewegt sich schneller abwärts als die Mitte, so
dass diese durch den Ring hindurch bis über
ihn gelangt, wo sie bisweilen eine sehr schöne,
nach oben konvexe Halbkugel mit einem dich-
teren mittleren Kern bildet. Die Wandstärke
dieser Halbkugel erscheint so klein, als ob alle
Tröpfchen genau in der gewölbten Fläche
lägen. Bisweilen bildete sich am Rande des
Ringes eine bei der Abwärtsbewegung des
Ringes zurückbleibende cylindrische Hülle.
Hörte man, dass auf die Probekugel mehrere
Fünkchen in schneller Folge übersprangen, so
treten mehrere Ringe dicht hintereinander auf.
Diese seltsamen Bildungen entstehen nur, wenn
die Spannung auf den Belegungen der Flasche
den zur Spitzenentladung nötigen Grenzwert
nur wenig übertrifft. Ist dieselbe zu gross, so
erblickt man nur einen Kegel von Nebelmasse,
in dessen Achse eine heftige Bewegung nach
dem Flaschenboden erfolgt. Die Ableitung der
den Boden bedeckenden Wasserschicht zur Erde
rief keine veränderten Erscheinungen hervor.
Strömt positive Elektrizität in kleinen Mengen
aus der Spitze, so entstehen bei gleichzeitiger
Entspannung im Umkreise um die Spitze und
etwas unterhalb derselben Streifen von Nebel
in verschiedener Zahl (5 — 8) und ungleichen
Abständen, als ob Gruppen von Kernen von
der Spitze auf der Oberfläche eines stumpf-
winkligen Kegels fortgesprüht würden. Auch
diese Streifen entfernen sich während des Her-
absinkens nach aussen voneinander, ihre oberen
Enden sind oft wie der Rand eines Kelches
nach aussen berabgebogen.
Ich ftige hinzu, dass die Bildungen nicht
immer gleich nach dem Einfugen eines Rohres
mit frischer Platinspitze wie beschrieben waren,
sondern bisweilen erst am andern Tage; viel-
leicht hängt dies mit der Wasserbenetzung der
Spitze zusammen. Eine feine Nähnadel gab
als Spitze nur die positiven Anordnungen.
Störend wirkten Wassertropfen auf dem Glas-
rohr; von hier schienen dann während des
Ausströmens aus der Spitze ebenfalls nebelkem-
bildende Entladungen auszugehen. Ringbildung
durch negatives Einströmen wurde auch be-
merkt, wenn die Entspannung einige Sekunden
nach dem Einströmen statt&nd. Die Ringe
waren ebenda, wo sie etwa bei gleichzeitiger
Entspannung nach Verlauf der gleichen ge-
ringen Zeit gewesen wären.
Nicht selten, besonders bei unregelmässiger
Ringbildung infolge von etwas zu grossem Po*-
tential senkte sich hinter den sich senkenden
Nebelmassen ein von der Spitze abrinnender
dünner Faden von Nebel herab, als ob die
Spitze einige Zeit kernbildende Eigenschaften
bewahrte. Vielleicht war dies aber nur eine
Wirkung der von der Oberfläche des mit Siegel-
lack überzogenen Drahtes nachfliessenden Elek-
trizität.
Bei allmählicher Entladung der Leydener
Flasche hörten die Nebelbildungen durch posi-
tive Elektrizitätszufuhr früher auf als durch ne-
gative, entsprechend der Verschiedenheit der
zur Spitzenentladung erforderlichen Potentiale.
Dresden, im Juni 1904. K. S. Kadettenkorps.
(Eingegaogen 29. Juni 1904.^
Über die Funkenentladung in Flüssigkeiten.
(Vorläufige Mitteilung.)
Von Karl Przibram.
Gegenüber der umfangreichen Litteratur über
die Entladung in Gasen liegen bisher verhältnis-
mässig wenig Arbeiten über die Entladung in
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
575
Flüssigkeiten vor. Namentlich scheint eine Unter-
suchung einer grösseren Zahl von chemisch-
reinen Substanzen auf ihre elektrische Festigkeit
und deren Abhängigkeit von der chemischen
Konstitution noch zu fehlen. Die folgende Ta-
belle beansprucht nicht, diese Lücke auszufüllen,
lässt aber doch, wie mir scheint, gewisse Ge-
setzmässigkeiten erkennen. Als Elektrizitäts-
quelle diente ein Funkeninduktor; die ganz in
die Flüssigkeit eintauchenden Elektroden waren
ein bis auf wenige Millimeter in Glas einge-
schmolzener Platindraht und eine Kreisscheibe
mit isolierter Zuleitung. Die Zahlen bedeuten
die grösste erreichbare Funkenlänge in Milli-
metern, die der ersten Kolumne für positive,
die der zweiten für negative Spitze (positive
resp. negative Funken) und stellen nur rohe
Mittelwerte vor. Die Substanzen wurden knapp
vor dem Versuche destilliert und ihr Siedepunkt
kontrolliert. ^^^^jj^_
Substanz
Formel
FuDkenl&Dge
positive I negative
Pentan Q-^u
Hexan C,-^i4
Heptan ^^i»
Oktan I Ciffit
Benzol CfJ/f
Toluol I Cjffi
Xylol, Ortho- .... 1 Q^io
Xylol, käaflich., Gemisch ( ^ ^
der 3 Isomeren \ * "
Cumol CjÄlj
Cymol ! (-in^it
Chlorbenzol J C^H^Cl
Brombenzol i C^H^Br
Jodbenzol ^i^iJ
Anilin C^H-.N^
Ortho-tolnidin . . . . i| CiH^N
Monomethylaailin . . . ', C^H^N
Dimethylanilin , . . . ' C^t/i^N
Diäthylanilin C|oÄ',jA''
I
Methylalkohol . . . . n CHtO
Äthylalkohol . . . . ! C^H^O
Propylalkohol . . . . | CiH^O
Bntylalkohol C,IfioO
Amylalkohol Cj-^iiO
Äthylbromid ' C^H^ßr
Äthyljodid CtUiJ
Chloroform H CHCL^
Aceton C^H^O
Methyläthylketon . . . CJi^O
Acetylaceton J CjÄgOj
Essigsanres Äthyl . . . C^H^O-^
Methylbutyrat . . . , , CeÄijOj
Safrol CijÄioOj
Isosafrol (^vi^x^Oi
Methylengenol . . . . Qi-^u^j
Methylisoengenol . . . Ca^u^i
Brom ,, Br^
24—25
n
22
10— II
13
«3
8—9
9—10
7-8
5-6
I 30
»7
I 30
18
I '7
7
I 18
I 3
42
I 45—47
, 47
44—45
4
30
60
8-9
8
8
7-8
9 — 10
9
8
8-9
7-8
5-6
t8
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18
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6
18
*— 3
42
45—47
50
50
4
30
38
49
49
8
69
56
5-6
26
26
30
32
10 — 12
8—10
12—14
12
14
«4
24
22
6—9 , 6—7
Die Tabelle lehrt folgendes:
1 . In einer homologen Reihe nimmt die Funken-
länge mit wachsendem Molekulargewicht ab, und
zwar für die längeren positiven Funken rascher
als für die negativen, so bei den Kohlenwasser-
stoffen der Paraffin- und Benzolreihe, ferner bei
Anilin und Orthotoluidin. Bei den Alkoholen
werden die Verhältnisse durch die grosse Leit-
fähigkeit der niederen Glieder, die der Bildung
langer Funken entgegenwirkt, kompliziert, vergl.
die auffallend kurzen Funken in Methylalkohol.
2. Eintritt eines Halogenatoms oder der
iVH^-Gruppe bewirkt bei Benzol eine bedeutende
Verlängerung, namentlich der positiven Funken.
3. Auch Sauerstoffverbindungen scheinen
längere Funken zu geben als die entsprechenden
Kohlenwasserstoffe (Amylalkohol und Pentan),
und zwar sind in ihnen die negativen Funken
gerade so lang wie die positiven oder sogar
beträchtlich länger.
Alle untersuchten organischen Flüssigkeiten
geben bei der Entladung eine grössere oder
kleinere Menge Gas, und zwar nicht nur beim
Durchschlagen, sondern auch wenn nur ein
Büschel oder auf die Spitze beschränktes Glim-
men auftritt. Die Gasentwickelung findet hier
nicht wie bei der Elektrolyse nur an den Elek-
troden, sondern längs der ganzen Entladungs-
bahn statt, wie man in auffallender Weise in
Glyzerin zeigen kann. In dieser Flüssigkeit er-
hält man zwischen einer Spitze und einer Scheibe
schöne positive und negative Büschel. Infolge
der grossen Zähigkeit verbleiben die gebildeten
feinen Gasblasen minutenlang an ihrem ursprüng-
lichen Platze und lassen so, dicht aneinander
gereiht, den Verlauf des Büschels bis in seine
feinsten Verästelungen verfolgen.
Dieses aus lauter Bläschen bestehende, fein
verästelte, bei jeder Entladung um neu hervor-
schiessende Zweige vermehrte Büschel bildet
ein sehr hübsches Demonstrationsobjekt.
(Eingegangen 10. ]uli 1904.)
Bemerkung zu der Arbeit von Herrn G. Seibt
„Über den Zusammenhang zwischen dem direkt
und dem induktiv gekoppelten Sendersystem
für drahtlose Telegraphie". ')
Von J. Zenneck.
Herr Seibt kommt in dieser Arbeit zu dem
Resultat, dass durch seine Betrachtung „der
direkt gekoppelte Sender als ein Spezialfall auf
den induktiv gekoppelten zurückgeführt" sei.
Nun hatte ich in Band 4, 657, 1903 dieser
Zeitschrift ebenfalls das Verhältnis zwischen
direkter und induktiver Schaltung besprochen
und dort das Folgende angegeben: „Setzt man
i) Diese Zeitschr. 6, 453, 1904.
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Physikalische Zeitschrift 5. Jahrgang. No. 18.
die Differentialgleichungen einmal für die direkte
Schaltung . . . und dann für die entsprechende
induktive Schaltung ... an, so sieht man un-
mittelbar, dass die beiden Fälle nahezu Iden-
tisches ergeben. Der einzige Unterschied ist
der: zu dem Glied, welches bei der induktiven
Schaltung die wechselseitige Induktion („magne-
tische Koppelung") zwischen Kondensatorkreis
und Sendersystem (Sender, Sekundärspule, An-
satzdraht) ausdrückt, kommt bei der direkten
Schaltung noch ein Glied hinzu, das von der
„galvanischen Koppelung" herrührt".
Vernachlässigt man, wie Herr Seibt es thut,
alle Glieder, welche den Widerständen propor-
tional sind, so fällt die galvanische Koppelung
und damit „der einzige Unterschied" zwischen
beiden Schaltungsarten weg. Das Resultat
des Herrn Seibt ist also nicht neu, son-
dernwar in meiner Mitteilung schon ent-
halten.
Darauf ist übrigens auch schon von anderer
Seite aufmerksam gemacht worden. Z. B. schreibt
L. Mandelstam (diese Zeitschrift 5, 245, 1904):
„Dr. Zenneck hat darauf hingewiesen, dass
kein prinzipieller Unterschied zwischen den bei-
den Schaltungsarten besteht. In den nach-
folgenden Zeilen findet sich diese Behauptung
für eine beliebige Koppelung bestätigt."
F. Braun (diese Zeitschrift 6, 193, 1904):
„Ich habe für die Art, die Energie auf den
Sender zu übertragen, die „Koppelung mit der
Antenne" drei verschiedene Formen angegeben:
1. die als induktive Erregung bezeichnete . . .,
2. die sogenannte direkte Schaltung . . . und 3.
die Kombination beider . . .; alle drei Anord-
nungen kommen prinzipiell auf das gleiche hin-
aus (J. Zenneck, diese Zeitschr. 4, 656, 1903).
Strassburg i/Els., Physikalisches Institut.
(Eingegangen 19. August 1904.)
Die Grundhypothesen der Elektronentheorie.
Von M. Abraham.
Die Elektronentheorie, diese aussichtsvollste
Weiterbildung der Maxwellschen Elektrodyna-
mik, geht von den folgenden allgemeinen Voraus-
setzungen aus:
A. In dem von Materie und Elektrizi-
tät leeren Räume gelten die Maxwell-
Hertzschen Gleichungen. Dieselben postu-
lieren ein Bezugssystem, in dem ebene elektro-
magnetische Wellen nach allen Richtungen mit
der gleichen Geschwindigkeit r=3 • lo'" cm/sec
fortschreiten ; auf dieses Bezugssystem bezogene
Bewegungen bezeichnet sie als absolute Be-
wegungen.
B. Die Elektrizität besteht aus dis-
kreten positiven und negativen Teilchen,
die „Elektronen" genannt werden. Diese
sind es, welche die Wechselwirkung der Materie
und des Äthers vermitteln.
C. Jeder elektrische Strom ist ein Kon-
vektionsstrom bewegter Elektronen. Die
Dichte des Konvektionsstromes ist das Produkt
aus der Dichte der Elektrizität und ihrer ab-
soluten Geschwindigkeit. Der Konvektions-
ström erregt das gleiche magnetische
Feld, wie der äquivalente Leitungsstrom
der Maxwell-Hertzschen Theorie.
Aus den Hypothesen A, B, C folgen die
Feldgleichungen, die bei gegebener Verteilung
und Geschwindigkeit der Elektrizität das elektro-
magnetische Feld bestimmen. Zu ihnen tritt
noch eine Aussage über die Kraft, die bei ge-
gebenem Felde auf ein von Elektrizität erfülltes
Volumelement wirkt:
D. Die elektromagnetische Kraft setzt
sich additiv zusammen aus den Kräften,
die im elektrischenFelde auf dieruhende,
und im magnetischen Felde auf die be-
wegte Elektrizität wirken.
Diese vier Aussagen stellen die allgemeinen
Grundhypothesen der Elektronentheorie dar.')
Jede Untersuchung, die auf ihnen fiisst, und
nur eine solche, wird als in den Rahmen der
Elektronentheorie fallend zu bezeichnen sein.
Die an Kathodenstrahlen beobachteten Er-
scheinungen lassen sich auf Grund von D
deuten, wenn man die elektromagnetische Krafl
des äusseren Feldes als äussere Kraft betrachtet,
und den in den Kathodenstrahlen angenommenen
freien negativen Elektronen eine träge Masse .%
zuschreibt. Andererseits haben die Grund-
hypothesen A, B, C, D zu der Konsequenz ge-
führt, dass diese Masse, wenigstens zum Teile,
aus dem vom Elektron selbst erregten Felde
resultiert. Die Versuche von W. Kaufmann
haben gezeigt, dass bei grossen Geschwindig-
keiten die elektromagnetische Masse des Eld-
trons von wesentlichem Einflüsse wird.
In meinen Untersuchungen*) habe ich der
Dynamik des Elektrons eine Form gegeben,
welche geeignet ist, die Versuche Kaufmanns
auf rein elektromagnetischer Grundlage zu er-
klären. Dabei habe ich, neben den allgemeinen
Grundhypothesen der Elektronentheorie, folgende
spezielle Hypothesen eingeführt:
E. Die elektromagnetischenKräftedes
äusseren und des vom Elektron selbst
erregten Feldes halten sich an dem Elek-
tron im Sinne der Mechanik starrer
Körper das Gleichgewicht.
i) Vergl. H. A. Lorenti, Encykl. der mathem. Wisstascli..
Bd. Vs, Heft I.
2) M. Abraham, Ann. d. Phys. 10, 105, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
57;
F. Daslilektron ist einer Formänderung
überhaupt nicht fähig.
G. Es ist eine Kugel mit gleichförmiger
Volum- oder Flächen-Ladung.
Die Hypothese Fist dabei als Bedingungs-
gleichung im Sinne der Hertz sehen Mechanik
aufzufassen. Sie nötigt keineswegs dazu, von
Kräften zu reden, welche die Volumelemente
des Elektrons zusammenhalten; im Gegenteil,
sie besagt, dass solche Kräfte niemals Arbeit
leisten können, und macht daher die Einführung
solcher Kräfte überflüssig.
Auf Grund der Hypothesen A, B, C, D, E,
F lässt sich die Dynamik eines Elektrons be-
liebiger Gestalt rein elektromagnetisch ent-
wickeln. Das Verhalten des Elektrons im
einzelnen aber ist wesentlich von seiner Form
abhängig. Ich habe die Untersuchung auch
auf ellipsoidische Elektronen von unveränder-
licher Gestalt ausgedehnt ; es ergab sich, dass die
Translationsbewegung eines solchen Elektrons
nur in Richtung der grossen Achse stabil ist. Ein
abgeplattetes Rotationsellipsoid kann sich nicht
parallel der Rotationsachse bewegen; der kleinste
Anstoss würde es zum Umschlagen bringen.
Auf Grund der Hypothesen A bis G habe
ich die elektromagnetische Bewegungsgrösse
des Elektrons berechnet. Ich habe allgemein
gelehrt, aus dieser die elektromagnetischen
Massen, die longitudinale und die transversale,
abzuleiten. Die fiir die letztere erhaltene Formel
stellt die Ablenkungsversuche Kaufmanns mit
befriedigender Genauigkeit dar.
Nun steckt sich aber die Elektronentheorie
ein weiteres Ziel; sie beansprucht, die elektrischen
und die optischen Eigenschaften der Körper in
ihrer Gesamtheit zu umfassen. Die Optik durch-
sichtiger, der Maxwellschen Relation genügen-
der Körper wird in die Elektronentheorie durch
Annahme quasielastischer Kräfte eingeordnet,
welche die Elektronen in ihre Gleichgewichts-
lagen zurückziehen. Die Dispersion der Körper
wird durch Einführung der trägen Masse der
Elektronen gedeutet, welche im Verein mit jenen
quasielastischen Kräften die Existenz von Eigen-
schwingungenbedingt. Das schwingende Elektron
stellt das einfachste Bild eines leuchtenden
Punktes dar; der Zeeman- Effekt in seiner
normalen Form zeigt, dass dieses Bild für eine
grosse Zahl von Spektrallinien der Wirklich-
keit entspricht. Die Geschwindigkeit der Elek-
tronenschwingungen ist dabei so gering, dass
die. Veränderlichkeit der Masse nicht in Be-
tracht kommt. Die Hypothesen E, F, G kommen
daher nicht ins Spiel, solange als der Körper
selbst ruht.
Anders liegt die Sache in der Optik be-
wegter Körper. Die Aberrationserscheinungen
zeigen, dass das universelle Bezugssy.stem (vergl.
A) die Umlaufsbewegung der Erde um die Sonne
nicht mitmacht. Wie kommt es, dass trotzdem
die elektrischen und optischen Vorgänge, die
sich an der Erdoberfläche abspielen, keinen
Einfluss der Erdbewegung erkennen lassen? Diese
Frage hat H. A. Lorentz untersucht. Er hat
gezeigt, dass das Fehlen eines Einflusses erster
Ordnung in dem Quotienten ß= lo"* aus Erd-
geschwindigkeit und Lichtgeschwindigkeit mit
den Grundhypothesen A bis D der Elektronen-
theorie sehr wohl vereinbar ist. ')
Das negative Ergebnis von Versuchen, deren
Empfindlichkeit geeignet war, einen Einfluss
zweiter Ordnung zu entdecken, bereitet der
Elektronentheorie bedeutende Schwierigkeiten.
In zwei Arbeiten^) hat H. A. Lorentz diese
Schwierigkeiten zu überwinden gesucht. In der
zweiten der zitierten Arbeiten stellt er ein
System von Hypothesen auf, welches geeignet
ist, von allen negativen Versuchsergebnissen
Rechenschaft zu geben:
H. Infolge der Erdbewegung erfahren
die Körper eine gewisse Kontraktion
parallel der Bewegungsrichtung.
Diese Hypothese erklärt das negative Re-
sultat des Interferenzversuches vonMichelson.
Sie erklärt auch das Fehlen eines Kräftepaares
auf einen schief zur Bewegungsrichtung der
B>de gestellten geladenen Kondensator, das
Trouton und Noble vergebens zu entdecken
versucht haben.
Man kann die Hypothese H plausibel
machen, indem man die Molekularkräfte als
elektrische Kräfte deutet.
I. Die quasielastischen Kräfte, welche
die Elektronen an ihre Gleichgewichts-
lagen binden, erfahren infolge der Erd-
bewegung die gleiche Änderung, wie
die elektrischen bezw. die molekularen
Kräfte.
Die Hypothese / kann man gleichfalls plau-
sibel machen, indem man die quasielastischen
Kräfte ihrerseits als elektrische Kräfte betrachtet.
Um das Fehlen einer durch die Erdbewegung
bedingten Doppelbrechung im Ruhezustande
isotroper Körper, welches die Versuche von
Lord Rayleigh und D. B. Brace ergeben
haben, zu erklären, genügt es für solche Körper,
welche der Maxwellschen Relation genügen,
zu den Hypothesen A, B, C, D, H die Hypo-
these/hinzuzufügen. Für dispergierende Körper
hingegen, bei denen die Trägheit der Elektronen
ins Spiel kommt, ist eine Doppelbrechung in-
folge der Erdbewegung nur dann ausgeschlossen,
wenn die longitudinälen und transversalen Träg-
heitskräfte in derselben Weise abgeändert
1) H. A. Lorentz, Theorie der elektrischen und optischen
Erscheinungen in bewegten Körpern. Leiden 1895.
2) H. A. Lorentz, K. Akad. van Wetensch. te Amster-
dam 1899, S. 507 und 1904, S. 809.
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578
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
werden, wie die quasielastischen Kräfte. Das
ist nach H. A. Lorentz der Fall, wenn der
Dynamik der im Innern der bewegten Materie
schwingenden Elektronen folgende Hypothesen
zugrunde gelegt werden:
E bleibt bestehen.
An Stelle von F und G tritt:
K. Das im Ruhezustande mit gleich-
förmiger Volum- oder Flächen-Ladung
erfüllte Elektron plattet sich bei der Be-
wegung ab, indem sein der Bewegungs-
richtung paralleler Durchmesser im Ver-
hältnis Vi — ß'^ : I verkürzt wird. Es wird
ein sogenanntes Heaviside-Ellipsoid. Für
ein solches Ellipsoid hat H. A. Lorentz die
elektromagnetische Bewegungsgrösse berechnet,
aus der sich nach meinen Methoden ohne
weiteres die beiden Massen ergeben. Er findet
die longitudinale Masse lis = fi(i-{\—ß'^)-\,
die transversale Masse //r = ^0 ' 0 — ß)~^l2-
H. A. Lorentz zeigt, dass seine Formel fiir
die transversale Masse mit den Versuchen
Kaufmanns nicht erheblich schlechter stimmt,
als die meinige.
Da andererseits auf Grund von K das Ver-
hältnis der transversalen und longitudinalen
Masse sich gleich (i — ß^), auf Grund von F G
aber gleich ( i — \ß''^ ergiebt, bei Vernachlässigung
von Gliedern vierter und höherer Ordnung, so
würde F, G, an Stelle von K in das Lorentz-
sche Hypothesensystem eingeführt, eine Doppel-
brechung von der Ordnung Vs/?^ = 2 • io~* für
solche Körper ergeben, für deren optisches
Verhalten die Trägheit der Elektronen mass-
gebend ist.
H. A. Lorentz bemerkt schliesslich, dass
auch für Körper mit Molekularbewegung jeder
Einfluss der Erdbewegfung fortfällt, wenn als
letzte Hypothese hinzugenommen wird:
L. Die Massen der Moleküle sind elek-
tromagnetischer Natur.
Wir wollen jetzt die Hypothese Ä' genauer
erörtern. H. A. Lorentz trägt dieselbe mit
aller Zurückhaltung vor; er geht nicht so weit,
dieselbe als wahrscheinlich hinzustellen. In der
Thsit, es erheben sich gegen diese Hypothese
die schwerwiegendsten Bedenken.
Beschleunigt man ein solches Elektron, so
wird seine Abplattung vermehrt; es muss also
gegen die elektrischen Kräfte Arbeit geleistet
werden. Während für das undeformierbare
Elektron die Zunahme der Energie gleich der
von den äusseren elektrischen Kräften geleisteten
Arbeit ist, findet das hier nicht mehr statt;
die Energiezunahme bei einer Geschwindigkeits-
vermehrung ist grösser, als die Arbeit der
äusseren Kräfte.
Die konsequente Verfolgung der Hypothese
K zwingt also dazu, neben den inneren elektro-
magnetischen Kräften noch andere, nicht elektro-
magnetische, innere Kräfte anzunehmen, welche
im Verein mit jenen die Form des Elektrons
bestimmen. Diese würden dann bei der Kon-
traktion die erforderliche Arbeit leisten, die
zusammen mit der Arbeit der äusseren Kräfte
der Steigerung der elektromagnetischen Energie
des Elektrons äquivalent ist. Solange man
nicht angiebt, nach welchem Gesetz diese Kräfte
wirken sollen, ist das Hypothesensystem A, B.
C, D, E, K unvollständig.
Die UnvoUständigkeit des Hypothesensystems
bedingt es, dass man der Stabilität eines diesen
Hypothesen gehorchenden Elektrons nicht sicher
ist. Die Bewegung eines abgeplatteten Ro-
tationsellipsoids von unveränderlicher Form pa-
rallel seiner Rotationsachse ist, wie oben erwähnt,
instabil. Es fehlt der Nachweis, dass jene nicht
elektromagnetischen Zusatzkräfte die Bew^[ung'
des deformierbaren EUipsoids stabil machen.
Die Notwendigkeit der Einführung nicht
elektromagnetischer Kräfte zeigt, dass dieHypo-
thesedesdefonnierbarenHeaviside-EUipsoids, ob-
wohl mathematisch in gewisser Weise einfacher,
doch physikalisch weit komplizierter ist, als die
Hypoüiese des starren kugelförmigen Elektrons.
Jene versagt in der That manchen Fragen gegen-
über, auf welche diese eine ganz bestimmte Ant-
wort giebt. Ich erwähne nur die von P. Hertz ')
aus den Hypothesen A bis G gezogene Folgerung,
dass das Elektron durch endliche Kräfte be-
liebig nahe an die Lichtgeschwindigkeit, ja bis
zur Lichtgeschwindigkeit, gebracht werden
kann. Die Versuche von F. Paschen*) zeigen,
dass in der Strahlung des Radiums n^ative
Elektronen enthalten sind, die ein weit grösseres
Durchdringungsvermögen und weit geringere
Ablenkbarkeit besitzen, als die raschesten der
von Kaufmann untersuchten ^-Strahlen. Hier
scheint die Lichtgeschwindigkeit wirklich nahe-
zu, wenn nicht ganz, erreicht zu sein. Es
treffen sich die Wege, welche die mathematische
und die experimentelle Forschung, unabhäi^^
von einander, eingeschlagen haben. — Die
Hypothese K hingegen versagt gegenüber der
Frage nach Erreichung der Lichtgeschwindig-
keit durchaus.
Aus allen diesen Gründen wäre es höchst
voreilig, wenn man die Hypothesen F, G ohne
weiteres zu Gunsten der Hypothese K aufgeben
wollte. Selbstverständlich ist die Dynamik des
Elektrons, wie jede physikalische Theorie, der
fortlaufenden Prüfung durch das Experiment
unterworfen. Es ist zu hoffen, dass die Ver-
suche, die W. Kaufmann jetzt mit unermüd-
1) F. Hertz, Diese ZeiUchr. 6, 109, 1904. Unter-
snchangeD Über anstetige Bewegungen eines Elektrons. In-
auguraldissertation. Göttingen 1904.
2) F. Paschen, Ann. d. Phys. 14, 164 und 389, 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
579
lieber Ausdauer wieder aufnimmt, weitere Auf-
schlüsse geben werden.
Die Frage, ob und wieso ein Einfluss der
Erdbew^egung auf die elektrischen und optischen
Erscheinungen an der Erdoberfläche sich nicht
entdecken lässt, ist zur Zeit noch keineswegs
spruchreif. H. A. Lorentz selbst hat wohl
kaum gemeint, sie durch Aufstellung des Hy-
pothesensystems H, I, K, L endgültig zu lösen.
Er hat wohl nur zeigen wollen, dass das Fehlen
eines bemerkbaren Einflusses nicht unbedingt
gegen die al^emeinen Grundhypothesen y4ÄC, D
der Elektronentheorie spricht, sondern dass
diese Hypothesen sich mit anderen widerspruchs-
frei so kombinieren lassen, dass der Einfluss
der Erdbewegung bei allen beobachtbaren Er-
scheinungen fortfällt.
Sollte auf dem Gebiete der Kathoden- und
Becquerelstrahlung sich die auf den Hypothesen
A bis G fassende Dynamik des Elektrons auch
weiterhin bewähren, hingegen eine durch die
Erdbewegung bedingte Doppelbrechung dis-
pergierender Körper von der Ordnung io~*,
die aus diesen Hypothesen im Verein mit H,
folgt, nicht zu konstatieren sein, so bleiben
noch verschiedene Möglichkeiten offen.
In Anbetracht unserer mangelhaften Kennt-
nisse über die Molekularkräfte liegt es nahe,
die Hypothese H aufzugeben bezw. abzuändern.
Ist es doch bisher keineswegs gelungen, die
Molekularkräfte in ruhenden Körpern in be-
friedigender Weise elektrisch zu deuten.
Auch die Natur der angenommenen quasi-
elastischen Kräfte, welche die Elektronen in ihre
Gleichgewichtslage ziehen sollen, ist uns unbe-
kannt. Ihre Deutung auf elektromagnetischer
Grundlage würde die elektromagnetische Theorie
der Spektrallinien ergeben. Eine solche Theorie
besitzen wir leider nicht; wir sind demnach
sehr weit davon entfernt, die optischen Eigen-
schaften ruhender Körper auf Grund der Elek- 1
tronentbeorie vollkommen zu verstehen. Die .
Hypothese / schwebt daher vollständig in der :
Luft, sie ist der Abänderung sehr wohl fähig. ,
Man hat bei der Abwägung der Wahr- j
scheinllchkeit der verschiedenen Hypothesen |
im Auge zu behalten, dass die Vorstellungen
über die Natur der Molekularkräfte bezw. der
quasielastischen Kräfte noch weit weniger ge-
klärt, und der experimentellen Prüfung weit
weniger zugänglich sind, als die Vorstellungen
über die Beschaffenheit des freien negativen
Elektrons. Man wird daher eine Theorie, welche
das Verhalten des freien negativen Elektrons
richtig beschreibt, welche sich aber nicht in
befriedigender Weise in eine auf den Hypothesen
H, I fussende Optik bewegter Körper einordnet,
nicht aufzugeben geneigt sein. Eher wird man
die Hypothesen H, I derart zu modifizieren
suchen, dass eine Übereinstimmung mit der Ge-
samtheit der Beobachtungen erzielt wird.
Im neunten Paragraphen meiner Arbeit über
die Dynamik des Elektrons ') habe ich' Formeln
für die Energie- und Impuls-Strahlung aufge-
stellt, die von einem rasch bewegten und gleich-
zeitig beschleunigten Elektron entsandt wird.
Neuerdings habe ich die ausiuhrUche Ableitung
dieser Formeln nachgetragen') und ihre Be-
deutung für die Theorie des bewegten leuchtenden
Punktes erörtert. Bei diesen Untersuchungen
wird, wie ich mehrfach ausdrücklich betont habe^
das Elektron als Punktladung betrachtet, was
bei Berechnung der Strahlung unter gewissen
Bedingungen gestattet ist. Die Resultate dieser
Untersuchungen sind demnach unabhängig von
jeder Hypothese über die Beschaffenheit des
Elektrons; sie fussen ausschliesslich auf den
Grundhypothesen A bis D der Elektronentheorie.
Die Verfolgung des Lorentzschen Ansatzes und
jedes mit ihm übereinstimmenden, muss daher
bezüglich der Strahlung zu genau identischen Er-
gebnissen fuhren, es sei denn, dass Überlegungs-
fehler, etwa Verstösse gegen das Doppler sehe
Prinzip oder fehlerhafte Anwendungen des
Poyntingschen Satzes, dabei unterlaufen.
Es wäre dringend zu wünschen, dass die
auf dem Gebiete der Elektronentheorie schrift-
stellernden Autoren, dem Beispiele von H. A.
Lorentz folgend, in klarer und unzweideutiger
Weise von den Hypothesen Rechenschaft geben
mögen, die ihren Untersuchungen zu gründe
liegen, anstatt ihre unklaren Ausfährungen nach-
träglich als „hypothesenfrei" hinstellen zu wollen.
Eine Abweichung in den Endresultaten der-
artiger „hypothesenfreier" Theorien hat sich zu-
weilen auf mangelnde Sorgfalt des betreffenden
Autors zurückfÜiren lassen. Autoren, die sich
nicht einer klaren Darlegung ihrer Grundhypo-
thesen und einer sorgtältigen Entwicklung der
aus denselben abgeleiteten Folgerungen befleis-
sigen, können nicht beanspruchen, weiterhin
einer ernsten Beachtung gewürdigt zu werden.
i) 1. c. S. 153. Die gleichen Formeln sind, wie ich
bemerke, unabhlogig Ton O. Heaviside, Nature 67, p- 6,
gefunden worden.
2) Ann. d. Fhys. 14, S. 273, 1904.
Edinburgh, d. 28. Juli 1904.
(Eingegangen 30. Juli 1904.)
Über die Wärmeabgabe glühender Fäden
durch Leitung und Konvektion.
Von L. W. Hartmann.
Der Charakter und die Grösse der Aus-
strahlung eines schwarzen, auf eine bestimmte
Temperatur erhitzten Körpers sind lange der
Gegenstand sorgfältiger Untersuchung gewesen ;
wenig oder nichts aber ist bekannt in betreff"
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58o
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. i8.
der Menge der Energie, welche durch Leitung
und Strömung verloren geht, wenn ein Draht
oder 'dgl. bis zu einer gegebenen Temperatur
erhitzt wird. Däss diese Menge von wissen-
schaftlicher und technischer Wichtigkeit ist,
braucht hier nicht betont zu werden. In der
vorliegenden Arbeit ist deshalb diese Seite des
Problems untersucht worden.
Als „schwarze Körper", die für diesen Zweck
sich besonders empfahlen, wurden mir von
Herrn Professor N ernst Stifte in verschiedener
Grösse, die aus einem Teig von Platinschwamm
gepresst waren, gütigst zur Verfügung gestellt.
Nachdem diese Stifte getrocknet waren, wurden
sie in einer Knallgasflamme bis zur Weissglut
erhitzt. An die Enden jedes Stiftes waren
Stücke von Silberdraht gelötet, damit der Kör-
per zwischen einem Paar von Elektroden auf-
gehängt werden konnte. Die Leitungen zu den-
selben gingen durch einen Rheostaten zu einer
Akkumulatorenbatterie von 70 Volt. Dann
wurde ein langsam wachsender Strom durch
die Stifte geschickt, bis Weissglut erreicht war.
Dieser Prozess wurde wiederholt, bis die Ober-
fläche jedes Stiftes durchaus dieselbe Hellig-
keit zu haben schien. Nach der Abkühlung
zeigten diese Körper eine gleichmässige Ober-
fläche. Um den Strom zu messen, der durch
die Platinstifte fliesst, war ein geaichtes, in
0,02 Amp. eingeteiltes Amperemeter in den
Stromkreis eingeschaltet. Ein Normalvoltmeter
in Verbindung mit den Polen des vorher er-
wähnten Stativs diente dazu, die Spannung
zwischen den Enden der Stifte zu messen.
Wenn man die Länge jedes Stiftes kennt, kann
man die Leistung pro Centimeter Länge durch
diese beiden Messungen bestimmen. — Bei der
ersten Reihe von Messungen, um die Tempe-
ratur dieser Stifte im erhitzten Zustande zu be-
stimmen, wurde ein Wanner-Pyrometer benutzt.
Dieses Instrument, welches in seinen Einzel-
heiten an anderer Stelle beschrieben ist '), be-
steht hauptsächlich aus einem auf einem Stativ
montierten Photometer mit polarisierenden
Nicoischen Prismen. Unter dem Objektiv des
Beobachtungsteleskops des Pyrometers ist ein
kleines Metallkästchen angebracht, das ein recht-
winkliges Prisma und eine kleine Glühlampe
enthält. Letztere wurde von einer zuni Instru-
ment gehörenden 6- Volt-Batterie mit konstan-
tem Strom gespeist. Das Licht dieser Lampe
wird von dem Prisma reflektiert und fällt auf
eine Oberfläche von mattgeschliffenem Glas,
welche die eine Hälfte des Feldes des Pyro-
meterteleskops beleuchtet; die andere Hälfte
des Feldes wird beleuchtet von der Lichtquelle,
deren Temperatur gesucht wird. Beim Gebrauch
des Instruments wurden die beiden Lichtfelder
i) Diese Zeitschr. 1, 226, 1900; 9, II2, 1901 ; Ann. der
Phys. 2, 141, 1900.
auf gleiche Helligkeit eingestellt und die Ablesung
auf der graduierten kreisförmigen Skala wurde
notiert. Mittels dieser Ablesung findet man
die ihr entsprechende Temperatur in einer zu
dem Instrument gehörenden Tabelle. Dabei
wurden ein zu 0,001 Amp. geaichtes Ampere-
meter und ein verschiebbarer Rheostat in den
Kreis der Lampe eingeschaltet.
Nachdem die Platinstifte dem Pyrometer
gerade gegenüber aufgehängt waren, wurde der
Strom geschlossen und die Temperaturen wur-
den mit wachsendem Strom gemessen. Diese
Messungen wurden mit jedem Stifte mehrfach
wiederholt, um zu sehen, ob die Temperatur
der Stifte bei konstanter Leistung sich änderte.
Unter obigen Bedingungen zeigte sich die Tem-
peratur innerhalb der Beobachtungsfehler kon-
stant. Bei der Wiederholung dieser Messungen
zeigte sich jedoch, obgleich die so gefundenen
Temperaturbestimmungen konstant blieben, der
Verdacht, dass das Pyrometer die Ablesungen
für Temperaturen zu niedrig angab. Um die-
sen Zweifel zu beseitigen, wurde folgende Me-
thode der Temperaturbestimmungen benutzt.
Ein Platinofen, ähnlich dem von Herrn Pro-
fessor Nernst beschriebenen*), wurde in hori-
zontaler Lage auf einem Stativ befestigt, und
in die Mitte dieses Ofens wurde ein Stück
Magnesiumoxyd, das ein Thermoelement ein-
schliesst, gelegt. Beim Erhitzen des Ofens mit
einem bestimmten Strom war nach kurzer Zeit
eine konstante Temperatur erzielt, und dann
wurde die E.M.K. des Thermoelements mittels
eines geaichten Millivoltmeters gemessen. Die
Temperaturmessungen des Stückes Magnesium-
oxyd, die mittels des Pyrometers und des
Thermoelements bestimmt waren, wurden in
guter Übereinstimmung miteinander gefunden.
Dies zeigt die folgende Tafel, in welcher ör
die mit dem Thermoelement und ö/>die mit dem
Pyrometer gefundenen Temperaturen bezeichnet.
900" ""'«
iioo"
II 87»
904"
iio8»
1190*
1250*
1250»
1450» 1440"
1580» 1574"
Die Stifte wurden dann dem Ofen gegen-
über angebracht, und der durch dieselben ge-
I leitete Strom wurde geändert, bis die Stifte
dieselbe Temperatur wie das Innere des Ofens
zu haben schienen. Man bestimmt dies durch
die folgende einfache Methode. ^) Man stellt das
Beobachtungsteleskop in einer gewissen Ent-
fernung dem Ofen gegenüber so auf, dass der
Platinstift das Magnesiumoxyd als Hintergrund
1) Nernst, Zeitschr. filr Elektrochem. 7, 253, 1900.
2) Vergl. darüber Nernst, diese Zeitschr. 4, 733, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
58 1
hat; wenn die Temperatur des Stiftes und des
Inneren des Ofens gleich war, verschwand der
Stift scheinbar aus dem Gesichtsfelde. Die so
durch verschiedene Beobachtungsreihen be-
stimmten Temperaturwerte für . konstanten
Leistungsvorrat wurden gleichmässig höher ge-
funden als die beim Gebrauch des Wanner-
Pyrometer erhaltenen, und der relative Fehler
bei der Messung der Leistung, welche zur Er-
langung einer bestimmten Temperatur notwen-
dig ist, war am grössten im Falle des dünn-
sten, und am geringsten im Falle des dicksten
Stiftes. Dann wurde das Pyrometer selbst vor
den Ofen gestellt und die T^emperatur des.
Stiftes mit dem Ofen als Hintergrund und dann
! die Temperatur des Stiftes ohne den Ofen als
"Hintergrund unter Beibehaltung der übrigen
' Bedingungen gemessen. Diese beiden Mes-
sungen zeigten eine bedeutende Abweichung,
obgleich die Bestimmungen der Temperatur des
Ofens mit dem Thermoelement und dem Pyro-
meter in guter Übereinstimmung waren. Die
Reihe der so gefundenen Temperaturen wech-
selte von 900 — 1400° C, und der Fehler in
den für eine bestimmte Temperatur mit dem
Pyrometer gemachten Messungen variierte von
20 — 100%. Dies ist aus der folgenden Tafel
zu ersehen. Der erste Teil wurde mit dem
] Pyrometer, der zweite nach der vorher erwähn-
I ten zweiten Methode gemessen.
Teil I.
TemperatuTen - ' 900" C.
Stift I ; 4,20
.. n I 3.50
„ III . . 2,87
..IV 245
SHft I 3,6a
.. n 2,57
„III 2,18
..IV 1.52
löoo" C.
1100» c.
1200» c.
1300" c.
1400» c.
Watt pro Centimeter gemessen
' 5.60
6,55
8,95
11,80
«5.3°
1 4AO
5.64
7,10
8,92
12,60
, 3.60 .
4.56
5.87.
7.45
9.S0
1 2.93
3.72
4.77
6,03
7,20
Teil I
[.
V
4.63
5.73
7.13
9,00
11,30
3.20
3.95
4,95
6,20
6,95
1 248
3.07
3.70
4.40
5.27
' 1,87
2.31
2,87
3.46
4,13
Es ist wahrscheinlich, dass man bei der
Benutzung kleiner Stifte als Lichtquellen eine
Beugungserscheinung hat, welche den oben er-
wähnten Fehler veranlasst. Wenn man also
das Pyrometer von Wanner z. B. zur Be-
stimmung von Temperaturen der Glüh-
lampen gebrauchen will, so darf man
nicht direkt den Faden der Lampe an-
visieren, sondern muss etwa, wie oben
beschrieben, eine grössere helle Fläche
dahinter anbringen.
Mit dem Werte der Temperaturen und der
Leistung, welche durch die oben erwähnte
zweite Methode erhalten waren, wurden drei
Reihen von Kurven für jeden Stift gezeichnet.
Diese Kurven zeigten die Beziehung zwischen
den Temperaturen als Ordinaten und den Watt,
die pro CentinieterLänge als Abszissen erford erlich
waren. Von diesen Kurven wurden die Leistungs-
werte, die proCentimeter Länge für Temperaturen
zwischen 700 und 1600" C. erforderlich waren,
genommen, und eine neue Reihe von Kurven
wurde wie vorher gezeichnet, indem die Tem-
peraturen als Ordinaten und die Mittelwerte
der Leistung in Watt pro Zentimeter Länge
als Abszissen genommen wurden. ' Die so ge-
fundenen Werte der Watt pro Centimeter Länge
für bestimmte Temperaturen sind ift Tafel I
gegeben. Nach dem Stefan -Boltzmann-
Gesetze wurde die Leistung berechnet, die
bei Wärmeabgabe durch Strahlung allein er-
forderlich wäre, um in schwarzen Körpern Tem-
peraturen gleich den in Tafel I bezeichneten
zu erregen. Die Leistung in Watt wird durch
die folgende Gleichung ausgedrückt:
CO
Vk^o 6' = r,28 • io~'* bezogen auf qcm, sec.
und Wassergr. ') = Kalorie, und >t ist gleich ein
Watt in Wasser-gr. = Kalorie pro sec, nämlich
0,239,'') und (?. ist die Oberfläche in ^cm. 7* ist
die absolute Temperatur des Körpers, und t
ist die Zimmertemperatur, d. h.
Diese Werte der Leistung ausgedrückt in Watt
sind ' auch unter der betreffenden Überschrift
in Tafel I verzeichnet. Der Unterschied zwischen
den gemessenen und den durch Rechnung ge-
fundenen Werten für eine bestimmte Tempe-
ratur ist die Zahl der Watt, die durch Wärme-
leitung und -Strömung in der Luft von dem
Körper verloren geht. Diese , Werte sind in
, 11 Kohlraü&ch, .Lehibuch der prakt. Physik. S. 313,
190t. 9. Aufl.
2) Kohlrausch, 1. c. S. 604, 1901. .9;Aufl.
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$82
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
Tafe I.
Absolute Temperaturen
1000» iioo' ! 1200» ; 1300« 1400» 1500»
1600» I 1700» 1800« 19000
Stift
Dicke
Berechnete Anastrahluog in Watt pro Centimeter
I
0,0690 cm
1,16
1,70
2,40
3.3.
4^5
5.87
7.60
'•S
12,17
15.12
II
0,0420 „
0,70
1,04
1,46
3,01
2,71
3.S7
4,62
S'!f
'•Ji
9,20
m
0,0275 „
046
0,68
0,96
1,32
1,78
2.34
3.03
3,86
4,86
6,03
IV
0,0194 „
0.33
0,48
0,68
0,93
«.»5
..65
«.14
2,72 ■
1
^.43
4.26
Watt pro Centimeter gemessen
i
1
!l
Watt pro
Cendmeter verloren in Luft
1,10
'.25
I.S3
1,61 1,62
1.73 ! 2,00
»M
3.16
4,«3
».OS
1,22
1.38
J.S« >.S8
1,69 , 1,98
2,36
2.79
3.25
0,80
1,08
1,27
».4«
1.45 «.57
1.57
1,76
2,14
2,71
0,72
.1
0,91
..06
1.19
1.29 1.39
i.SO
1,60
1,67
1.84
1 Prozent
1
Watt pro Centimeter verloren
1
49
43
39
. _ .
33
27 23
21
20
31
21
60
54
49
43
37 3»
30
27
27
26 .
63
61
57
52
45
40
34
31
3«
31
69
«5
61
56
5'
46
4«
37
33
30
li
Watt
pro mm* verloren in Lnft
" 0,5. !
0,58
0,71
0,74
0.75
0,80
0,92
«.«3
1,46
«,9«
0,79
0,93
1,05
1,14
1,20
1,28
1.50
«.79
3,11
246
0.93
I.2S
1.47
1,63
«,73
1,82
1,83
2,04
2^8
.3.«4
1,18 1
: 1
1.49
1.74
«.95
2,12
2,28
246
2,63
2,74
3^2
Berechnete Wärmeleitung in Watt
0,73
0,89 1
1,06
0,73
0,89
1,06
0.73
0,89
1.06
«.73
0,89
1,06
«.«9
«.«9
1,19
«.«9
1.33
1.33
1.33
«.33
«,S2
«.52
«.52
1.52
«.75
«.75
I.7S
1.75
«.97
1.97
1.97
«.97
2,21
3,21
2,21
2,21
247
3y47
2,47
2.47
dem dritten Teil der Tafel I verzeichnet. Aus
diesen Differenzen kann man sowohl den pro-
zentualen Verlust der gesamten dem Körper
mitgeteilten Leistung als auch die Watt, die
durch Wärmeströmung und -leitung pro qmm
Oberfläche verloren gehen, bestimmen. Diese
Werte sind in dem 4. und 5. Teil der Tafel I
gegeben.
Um den Einfluss eines Vakuums auf die
Leistungsmessungen zu bestimmen, wurden eine
Anzahl Versuche mit einigen der Stifte, die in
einem Gefäss von der in der Figur bezeichneten
Form eingeschlossen waren, angestellt. Dieses
Gefäss, in welchem sich ein schwarzer Körper
befand, wurde dann mit einer Quecksilber-Luft-
pumpe verbunden und ausgepumpt; dann wurde
der Stift zum Leuchten gebracht und das Aus-
pumpen fortgesetzt, bis ein möglichst gutes
Vakuum erhalten war. Darauf wurde das Ge-
fäss bei a zugeschmolzen. Die so geformte
Lampe wurde dann vor dem Flatinofen, ähnlich
wie in der vorher beschriebenen Weise, auf-
gestellt, und die Watt- und Temperaturbestim-
mungen wurden wie vorher gemacht. Nun
wurde die Glasspitze bei a abgebrochen und
Luft eintreten gelassen; darauf wurden die Mes-
sungen wiederholt. Zuletzt wurde der Körper
aus dem Gefäss entfernt, und dieselben Mes-
sungen wurden in der Luft wiederholt Die
Differenz zwischen den letzten beiden Messun-
gen für eine bestimmte Temperatur ergiebt selbst-
verständlich die Absorption des Glases. Alle
die obigen Werte finden sich unter der betref-
fenden Überschrift in Tafel II.
Bei einem Blick auf Tafel I bemerkt man,
dass der Verlust durch Leitung und Konvektion
von der Dicke des Stiftes wenig abhängig zu
sein scheint; für alle praktische Zwecke sind
die verlorenen Watt bis beispielsweise 1600"
annähernd gleich der gegebenen absoluten
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]Pbysikalisc])e Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 18.
S83
Tafel II.
Absolute Temperaturen
IIOO
1300
1400
1500
1600
1700
Stift
Dicke
Watt pro Centimeter im Vakmim (gemessen) (I)
II
III
IV
0,0420 cm
0,027s ..
0,0194 „
1,07
0,60
0,36
M3
0,87
0,50
«.94
1,21
0,69
'•^ '
3.40
4.3«
5.43
6,75
ifi3 j
2,13
2.73
343 ,
4.30
0,95 '
«.»7
1,68
2,l6
2,76
W»tt pro Centimeter in Laft. Stift im Geflbu (gemessen) (II)
«.55
0.75
0.49
0,23
0,09
'.95
'.44
1,02
2,46
1.83
«.33
3.05
2,30
1.67
3.83
2,79
2,04
4,82
3.36
2.55
5.96
4.03
2,94
7.30
4.76
3.50
Differenz zwischen Watt berechnet und (I) = WSrmeleitung
0,54
0,31
0,10
0,68
0,40
0,12
I
0.75
0.59
o,«S
«.Ol
0,56
0,18
«.«7
0,66
0,22
1,29
0.7«
0,25
WattdMorptioB Vom GefSs*
0,12
0,09
0,06
0,56
0.57
0,63
0,15
0,12
0,08
0,68
0,77
0,81
0,20
0,15
0,11
0,26
0,18
0.13
0,3a
0,2I
0,16
WSrmeströmnng in Watt
0,70
0,87
o,9S
0,66
0,92
1,04
0,57
0,89
0,42
0,27
0,19
0.52
0,9«
«.17
0,48
0,32
0,23
0,69
0,86
1.25
1,41
0,89
0.35
0.55
0.3S
0.3«
0.95
0.97
'.25
Temperatur multipliziert mit einer Konstanten.
Im Falle von Stift I kann man den Wattverlust
bis 1600" ziemlich genau finden durch Multipli-
kation der absoluten Temperatur mit 0,00115;
bei Stift II ist der Verlust = 0,00106 T; bei
Stift III = 0,00097 T, und bei Stift IV =
\:-r
V
0,000915 T, wo T'die absolute Temperatur ist.
Der Verlust L eines glühenden dünnen Fadens
von der Länge /, der bis zu einer absoluten
Temperatur T erhitzt ist, kann also annähernd
berechnet werden nach der einfachen Formel
Z== 0,0010/ rWatt.
Obige Formel liefert zugleich das Resultat,
dass bei grösseren Dicken und hohen Tempe-
raturen die Verluste durch Leitung und Kon-
vektion prozentisch geringfügig werden; sie
dürfte mindestens in dem Gebiete von 0,1 bis
I mm Dicke anwendbar sein.
In einer Untersuchung von Fräulein Wassil-
jewa*), in welcher die Wärmeleitung für ver-
schieden dicke Drähte bei solchen Temperaturen,
dass die Wärmeströmung fast Null war, be-
stimmt werden sollte, wurde der Wert der
Wärmeleitung pro cm für einen GradTemperatur-
diflferenz zwischen dem Drahte und der um-
gebenden Luft für einen Draht von 0,002 cm
Durchmesser gleich 540 • io~* Watt gefunden;
für einen zweiten Drjjit von 0,007 cm Durch-
messer wurde die Wärmeleitung für einen Grad
Temperaturdiflferenz gleich 553- io~' Watt ge-
funden. Aus diesen Werten kann man schliessen,
dass die Wärmeleitung nahe unabhängig von dem
Durchmesser ist. Von dem mittleren Werte
dieser Bestimmungen keinn man extrapolieren
und durch die folgende Formel die Wärmemenge
W^z, berechnen, die von den vorher erwähnten
Stiften durch Leitung in der Luft verloren geht,
Wl = 546 X I0-« ( I + -~) T.
wo T die Temperaturdifferenz zwischen dem
Stifte und dem Räume und a die Änderung in
dem Leitungsvermögen der Luft für einen Grad
Temperaturveränderung ist (0,0025). Die so
Vgl darüber die demnicbst. erscheinende Dissertation.
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SM
Physikalische Zeitschrift. 5, JahxgAtig. No. iB.
bestimmten Werte sind in dem letzten Teil der
ersten Tafel enthalten. Sie können natürlich
nur als grobe Schätzung der Wärmeleitung
dienen. Dass- diese Werte mit den richtigen
nur ungefähr stimmen, kann man sofort durch
eine Vergleichung mit dem dritten Teil der
Tafel I sehen.
Bei den Messungen des ersten Teils von
Tafel II ist der Einfluss der Wärmeströmung
ausgeschlossen. Die Differenz zwischen diesen
Werten, die fSr die Absorption des Glases
korrigiert sind, und den entsprechenden des
ersten Teils der Tafel I geben die resultieren-
den Wärmeverluste in dem benutzten Vakuum.
Diese letzteren Werte sind in dem dritten Teil
von Tafel II bezeichnet. Wenn man von den
Werten der Watt, die in der Luft verloren
gehen, die Werte der Watt, die durch Wärme-
leitung verloren gehen, abzieht, so erhält man
die durch Wärmeströmung verlorenen Watt.
Diese Werte sind in dem letzten Teil von Tafel
II gegeben. Wegen der starken Störungen durch
die Glasabsorption sind übrigens die Vakuum-
versuche nur zur annähernden Orientierung
brauchbar.
Zum Schluss möchte ich meiner Verpflichtung
Herrn Professor Nernst gegenüber gedenken,
in dessen Laboratorium vorliegende Arbeit aus-
geführt wurde. Für die freundliche Überlassung
verschiedener privater Apparate sowie für das
dieser Arbeit gewidmete rege Interesse und die
vielen wertvollen Ratschläge spreche ich ihm
an dieser Stelle meinen herzlichen Dank aus.
(Aus dem Institute f. physik. Chemie a. d.
Univ. Göttingen.),
(Eingegangen 28. Juli 1904.)
BESPRECHUNGEN.
A. Werner, Lehrbuch der Stereochemie.
gr. 8. XVI u. 474 S. mit 116 Abbildungen.
Jena, G. Fischer 1904. M. lo. — .
In dem Wernerschen Buche liegt zum
ersten Male ein grösseres Werk über Stereo-
chemie vor, welches sich weit über das Gebiet
der Stereochemie des Kohlenstoffs hinauser-
streckt. Insofern füllt das Buch Inder That
eine Lücke in der heutigen chemischen Litera-
tur aus. Hervorgegangen aus Vorlesungen des
Verfassers an der Universität Zürich, schildert
das Buch in angenehmer Form und bei massiger
Ausdehnung doch ausgiebig den Inhalt des ge-
samten heutigen Wissens über die Raumstruktur
der Verbindungen. Ausser der Stereochemie des
Kohlenstoffs, die natürlich bei weitem den meisten
Raum einnimmt, wird die Stereochemie des Stick-
stoffs, der optisch-aktiven Schwefel-, Selen- und
Zinn- Verbindungen behandelt und daneben, was
für den anorganischen Chemiker von Interesse
ist, die geometrische Isomerie bei Molekülver-
bindungen, für welche ja Werner bekanntlich
sehr interessante spezielle Vorstellungen ent-
wickelt hat. Werner spricht für seine Person
die Vermutung aus, dass die Valenz, der Atome
keine gerichtete Grösse sei (S. 15), und hier
möchte der Referent nicht unterlassen, auf
Boltzmanns Behandlung der Dissoziations- j
erscheinungen im zweiten Bande seiner Gas-
theorie hinzuweisen, wo eingehend die Konse-
quenzen solcher ungerichteter Valenzen gezogen
werden, die mit den Thatsachen nicht in Ein-
klang zu bringen sind. E. Böse.
(Kingegangen 4. August 1904.)
Berichtigung.
In der II. Mitteilung des Herrn J. J. Taudin Chabot
„Eine neue Radiation oder eine neue Emanation" (diese Zeit-
schr. 5, 517, 1904) ist im 2. Abschnitt erste Zeile zu setzen
statt Lichtfähigkeit des Selens: Leitfähigkeit des Selens.'
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenoasen, der
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Berufen wurden der a. o. Professor der Mathematik in
Halle, Dr. phil. Hermann Grass mann an die UniTcrsität
Giessen und der Privatdozent der physikalischen Chemie an
der Universität. Leipzig Dr. Böttger an das Massachusets
Institute of Technology zu Boston.
Ernannt wurden der a. o. Professor an der Technischen
Hochschule zu Dresden Wilhelm Kubier und der a. o.
Professor an' derselben Hochschule Max Buhle zu o. Pro-
fessoren, der Frivatdozent an der Universität Greifswald und
Abteilungsvorsteher am Chemischen Institut Dr. Theodor
Posner zum Professor.
Es habilitierten sich am Polytechnikum in Zarich Dr.
Kaufler aus Wien für organische Chemie, an der deutschen
Technischen Hochschule in Hrilnn Dr. H. Ditz ßr chemische
Technologie und an der Technischen Hochschule zu Aachen
Dr. S. Kapff fflr chemische Technologie.
Der Professor der Chemie Julius Wilhelm Bruehl
in Heidelberg, und der Professor der Physik Arthur
Schuster in Manchester, wurden zu Ehrendoktoren der
Universität Cambridge ernannt.
Der Professor der Physik an der Technischen Hochschule
zu Charlottenburg Dr. Paalzow hat seine Lehrthätigkeit
aufgegeben.
In Neapel starb am 20. August Emilio Villari, Pro-
fessor der Experimentalphysik und der Spektroskopie .in der
dortigen Universität, in ' Crowborough in Sussex am 17. Juli
im Alter von 75 Jahren Dr. Isaak Roberts, einer der Be-
gründer der modernen Himmelsphotographie.
hur die Redaktion verantvortlich Privaldozent Dr. Emil Bbse in OSttingäi. — Verlag von S. Htrzel in Leipzic.
Druck von August Pries in Leipzig,
Digitized by
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Physikalische Zeitschrift
No. 19.
I. Oktober 1904.
RedaktioDUchliui für No. 3o am $. Oktüb«r 1904.*
5. Jahrgang.
OrlglnalmltMlHBgeD :
W. Wien, Über einen Versuch zur
Entscheidung der Frage, ob sich
der IJchtSther mit der Erde be-
wegt oder nicht. S. $85.
J. Zenneck, Theorie und Praxis in
der drahtlosen Telegraphie. S. j86.
A. Gockel, Radioaktive Emanationen
in der Atmosphäre. S. 591.
A. Gockel, Über die in Thermal-
quellen enthaltene radioaktive Ema-
nation. S. 594.
J. J. Taudin Chabot, Versuch eines.
Modells und ein SeitenstQck zur
Radioaktivität S. J94.
INHAI.T:
D. Smirnow, Ein rasch wirkender
WasserkoUektoT. S. 597.
I.. Prandtl, Über die stationären
Wellen in einem Gasstrahl. S. 599.
C. Forch, Eine Methode zur Be-
stimmung der Reibung in Röhren
bei sehr geringer Geschwindigkeit.
I S. 601.
A. L. Bernoulli, Über die Verwend-
barkeit der Methode von Königs-
berger zur optischen Untersuchung
passiver Metallspiegel. S. 603.
Berichte Ober wissenschaftilohe Ver-
sammlungen.
I 74. Versammlung der British Asso-
ciation for the Advancement of
Science. S. 604.
Besprechungen :
F. Dessauer u. U. Wiesner, Rück-
blick auf die Entwicklung der Rönt-
gentechnik. S. 609
Brlefiiasten.
C. Forch, Bemerkung zu der Arbeit
von J. BlaasundP. Czermak, Über
auffallende durch die photographische
Platte erkennbare Erscheinungen.
S. 609.
Pereonallea. s. 609.
Vorlesungeverzelcbnis für das Winter-
semeerar 1904/1905. s. 610.
Gesuche, s. 624.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
über einen Versuch zur Entscheidung der
Frage, ob sich der Lichtäther mit der Erde
bewegt oder nicht.
Von W. Wien.
Auf der diesjährigen Versammlung der Bri-
tish Association in Cambridge hatte ich über
die Möglichkeit gesprochen, die für die Elektro-
dynamik fundamentale Frage, ob sich der
Äther mit der Erde bewegt oder nicht, dadurch
zu entscheiden, dass man die Lichtgeschwindig-
keit mit einem Lichtstrahl misst, der die Ent-
fernung zwischen zwei Punkten nur in einer Rich-
tung zurücklegt, ohne wieder zurückzukehren.')
Für die Ausführung dachte ich an die Fou-
caultsche Methode, bei deren Anwendung zwei
mit gleicher Geschwindigkeit rotierende Spiegel
benutzt werden müssten. Es sollte dann die
Lichtgeschwindigkeit gemessen werden einmal,
wenn der Strahl in derselben Richtung wie die
Erde sich zwi.schen den beiden Spiegeln bewegt
und dann, wenn er entgegengesetzt zur Erd-
bewegung läuft.
Vielleicht wäre indessen die Fi ze ansehe
Methode für die Ausführung geeigneter. Denken
wir uns zwei möglichst identische Zahnräder A,
B in grosser Entfernung parallel aufgestellt.
Ferner seien a und b zwei möglichst gleiche
Lichtquellen, deren Licht durch die Zahnlücken
hindurchgeht. Bei ganz symmetrischer Stellung
beider Räder muss, solange sie sich nicht drehen,
die bolometrjsch gemessene Lichtmenge bei d
ebenso gross sein wie bei l) , wenigstens, wenn
Grössen vernachlässigt werden, die von der
Ordnung des Quadrats des Verhältnisses der Erd-
geschwindigkeit f zur Lichtgeschwindigkeit t sind.
Bewegt sich der Äther mit der Erde, so
darf auch bei gleichmässiger Bewegung beider
1) Vergl. das Referat tu dieser Zeitschr. 5, 604, 1904.
Räder in den bei a und Ij anlangenden Licht-
stärken kein Unterschied auftreten. Die Kon-
trolle für die gleiche Geschwindigkeit beider
Räder hätte man in der Konstanz des hindurch-
gehenden Lichtes oder in bekannten strobosko-
pischen Methoden.
A
i
fiq
»>-
Ruht der Äther in Bezug auf die Erde, so
ist die Zeit, die das Licht braucht, um von a
nach ä zu gelangen, wenn / die Entfernung
der Räder bezeichnet
/
c — v'
wenn die Erde in der Richtung ad geht, und
/
c -\- V
ist die Zeit, die der Strahl braucht, um von b
nach b zu gelangen.
Es muss also eine Unsymmetrie durch die
Erdbewegung hineingebracht werden und die
Lichtstärken in d und l! müssen verschieden
sein, weil der Lichtstrahl ad das Rad B in
einer anderen Stellung antrifft, wie der Strahl ^^'
das Rad A.
Dass der Versuch nicht unausführbar ist, scheint
mir daraus hervorzugehen, dass die Genauigkeit
in der Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit
die Grenze bereits erreicht hat, die hier er-
forderlich ist, nämlich
I
5000
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586
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
des Betrages. Freilich wirkt der Umstand er-
schwerend, dass man es mit zwei Zahnrädern
zu thun hätte, deren Umlaufsgeschwindigkeit in
Übereinstimmung zu bringen ist. Andererseits
braucht der Synchronismus nur sehr kurze Zeit
anzudauern und man braucht keine absolute
Messung, sondern nur die Feststellung eines
Unterschiedes zwischen beiden Strahlen.
Abgesehen von seiner Bedeutung für die
Elektrodynamik wäre dieser Versuch der erste,
mit dem eine absolute Geschwindigkeit, ohne
Beziehung auf festliegende Punkte, gemessen
würde.
Würzburg, September 1904.
(Eingegangen lo. September 1904.)
Theorie und Praxis in der drahtlosen
Telegraphie.
Von J. Zenneck.
Seitdem durch M. Wien') die Hauptpunkte,
um die es sich bei der Verwendung gekoppelter
Systeme in der drahtlosen Telegraphie handelt,
klargestellt worden sind, haben sich mehrere
Arbeiten mit spezielleren Fragen, die in Be-
ziehung zu der drahtlosen Telegraphie stehen,
beschäftigt in der Hoffnung, derselben dadurch
forderlich zu sein. Viele dieser Arbeiten sind
auch da, wo ihre Resultate fiir die drahtlose
Telegraphie nicht verwendbar sind oder auch
schon vorher bekannt waren, von Bedeutung,
weil sie zur Klärung der in Betracht kommenden
allgemeinen Fragen Wesentliches beitragen.
Wenn ich daher im folgenden an diese Ar-
beiten ganz einseitig den Massstab anlege,
wie weit dieselben fiir die praktischen Bedürf-
nisse der drahtlosen Telegraphie unmittelbar
Brauchbares oder Neues enthalten, so beabsich-
tige ich nicht, diese Arbeiten überhaupt einer
Kritik zu unterwerfen. Ich möchte vielmehr
auf die wirklichen, wie es scheint, wenig be-
kannten Bedingungen der drahtlosen Tele-
graphie hinweisen, deren Berücksichtigung
derartige Arbeiten erst praktisch brauchbar
machen kann.
I. Herr E. F. Huth'') hat verschiedene
Fragen, die fiir die drahtlose Telegraphie von
Bedeutung sind, im Laboratorium untersucht.
Seine Anordnungen repräsentieren aber nicht
annähernd die Verhältnisse, wie sie in der
drahtlosen Telegraphie vorliegen.') Es gilt
1) Ann. l'hys. 8, 686, 1902.
2I Uissert. Rostock 1904.
3) Die „Abhängigkeit der Strahlung von der Länge des
Sende- und Empfangsdrahtes" prüft Herr Hutb (S. 33 fr.),
indem er die Antennenlänge zwischen 267 und 50 cm variiert
und Sender und Empfänger in einem Abstand von 220 cm
in einem Zimmer einander gegenüberstellt.
Der Kinfluss der Erdung auf den Sender \vird (1. c. S. 37 IT.)
demnach von seinen Versuchen in besonderem
Masse, was er den Versuchen von Herrn Voller
vorwirft (1. c. S. 42), dass sich nämlich aus ihnen
„irgendwelche Folgerungen fiir die Praxis der
. Funkentelegraphie nicht ziehen lassen". Was
' Herr Huth aufGnmd seiner Versuche fiir oder
gegen die Angaben von Abraham, Braun,
Hertz, Marconi, Slaby anführt, ist also be-
langlos, auch da, wo es sich nicht um Miss-
verständnisse handelt.
2. Herr Drude') hat die „elektrischen
Eigenschaften und Eigenschwingungen von
Drahtspulen mit angehängten geraden Drähten
oder Metallplatten" teils theoretisch, teils ex-
perimentell untersucht und spricht im Anfang
seiner Arbeit die Hoffnung aus, „dass das hier
behandelte Thema Nutzen gewährt bei der
Konstruktion aufeinander abgestimmter Erreger
und Empfänger bei der drahtlosen Telegraphie."
Später (1. c. S. 967), als zwischen der im Labo-
ratorium beobachteten und der berechneten
Wellenlänge eines geraden Drahtes sich eine
Differenz von 5 Proz. ergiebt, sagt Herr Drude:
,,Bei der drahtlosen Telegraphie wird man,
wenn man mit genügend langen Antennen
operiert, die nicht naäie an einem Gebäude
gefiihrt werden, sich viel eher den theoretischen
Verhältnissen eines freien Drahtes nähern."
Wie ungefähr die Verhältnisse bei Land-
stationen liegen, die nicht für extrem grosse
Entfernungen bestimmt sind, geht z. B. aus
Fig. I ^) hervor, welche die Station Gross-MöUen
der Gesellschaft für drahtlose Telegraphie dar-
stellt. Der Mast, welcher den Sender (denjenigen
Draht in Fig. 2, der oben mit dem Cylinder aus
mehreren Drähten versehen ist) trägt, wird
durch eine grosse Zahl von Drahtseilen gehalten.
Diese müssen bis nahe an die Spitze des
Mastes gehen, wenn der Mast auf die Dauer
den Stürmen an der See standhalten soll. Dass
der Sender unter diesen Umständen die theo-
retischep Verhältnisse eines freien Drahtes nicht
darstellt'), ist zweifellos.
Noch weit ungünstiger sind aber meistens
die Bedingungen bei Schiffsstationen. Die
grösstenteils aus Drahtseilen bestehenden Stage,
Pardunen, Wanten, bei Kriegsschiffen auch
noch die Gefechtsmasten, sorgen dafür, dass
mit folgender Anordnung untersucht: Die Länge des verti-
kalen Senderdrahtes ist i m. „Der andere Teil der Fanken-
strecke war durch einen i m langen, vertikal nach unten ge-
führten Draht mit der Erdleitung verbunden." Die Erdleitung
bestand aus einem 6 m langen Kupferdraht, der in
ein I m langes, in die Erde versenktes Messingrohr endete.
1) Ann. Phys. U, 957, 1903.
2) Aus einer Broschüre der (iesellschaft (üt drahtlose
Telegraphie. — Eine neuerdings bevorzugte Anordnung mit
zwei Masten unterscheidet sich davon fiir das hier in Itetracht
kommende kaum.
3) .'Vuch dann, wenn etwa die Drahtseile unten von Hrdv
isoliert sind.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
587
von Herechnungen irgendwelcher Art kaum die
Rede sein kann.
Wie stark die in den Pardunen usw. indu-
zierten Schwingungen sind, geht daraus hervor,
dass auf den Feuerschiffen aus den Pardunen
nach einem in der Nähe gehaltenen Fingerknöchel
mehrere Millimeter lange Funken überschlugen,
wenn auf dem Schiff" der Sender in Thätigkeit
war. Dabei waren die Pardunen nicht einmal
in metallischer' Verbindung mit dem Wasser.
Fig. I.
Es liegt aber praktisch auch gar nicht das
Bedürfnis vor, die Eigenschwingungen von
Sendersystemen zu berechnen. DieBjerknes-
sche Resonanzmethode, welche die experimen-
telle Bestimmung der Wechselzahl irgendeines
nicht extrem stark gedämpften Systems er-
laubt '), ist jetzt technisch so gut ausgebildet^),
dass die Wechselzahl des Sendersystems stets
rasch und bequem gemessen werden kann. Für
die Zwecke der drahtlosen Telegraphie ist diese
auch sonst vielfach verwendete Methode, soweit
i) V. Rjerknes, Wied. Ann. 55, I2|, 1895.
2) Vgl. J. Diinit/., F.. T. Z. 1903, S gzoflf. u. 1024.
i mir bekannt ist, zuerst von mir benutzt worden ')
(Winter 1901 — 1902). Bei den Versuchen zwi-
schen den Forts in der Nähe von Strassburg
(Frühjahr bis Herbst 1902) wurde sie dann sehr
ausgiebig angewandt, sowohl zur Bestimmung
I von Eigenschwingungen des Sendersystems, als
der Schwingungszahlen gekoppelter Systeme.
, Seitdem sie sich dort sehr gut bewährt hat,
i ist sie jetzt allgemein im Gebrauch.
3. In der Zusammenstellung seiner Resul-
tate am Schluss der citierten Arbeit sagt Herr
Drude (1. c. S. 995): „Der Vorteil der An-
I Wendung von Antennen bei den Erregern
der drahtlosen Telegraphie liegt etwas an Ver-
langsamung der Periode, besonders aber, an
j Vermehrung der Strahlung. Beides wird
besonders durch dicke Antennen erreicht. Aus
j beiden Gründen sind daher Vielfach-
antennen (Käfigantennen) günstig, da sie
' bei grosser Gewichtsersparnis dicke An-
' tennen ersetzen (vgl. Nr. 2)." In Nr. 2 der
Zusammenstellung heisst es, dass eine Vielfach-
I antenne (Käfigantenne) „wirkt" wie eineEinfach-
i antenne aus einem Draht von grösserem Radius.
' Das „wirkt" bedeutet aber, wie der betreffende
I Teil der Arbeit (1. c. S. 978 flf.) zeigt, dass sie
für die Wellenlänge des Senders bezw. den
Durchlassindex äquivalent ist einer einfachen
Antenne von grösserem Radius. Dass die
I Vielfachantenne auch bezüglich der Strah-
lung einer einfachen Antenne von grösserem
I Radius gleichwertig ist, dafürkann ichin der Arbeit
von Herrn Drude, die sich mit Strahlung über-
I haupt nicht beschäftigt, einen Beweis nicht finden. ^)
I Das Verhältnis zwischen Einfach- und Viel-
fachantenne bezüglich der Strahlung ist das
folgende:
I. Die Kapazität einer Vielfachantenne ist
bei gleicher Länge grösser als diejenige einer
Einfachantenne. ^) Aus den Beziehungen von
M. Wien"*) lässt sich unmittelbar ableiten, dass
i) Vgl. F. liraun. Ann. Phys. 8, 211, 1902. — Ungefähr
um dieselbe Zeit hat Herr Seibt einen Resonanzkreis ver-
wandt, um die beiden Schwingungen zweier enggekoppelter
Kondensatorkreise nachzuweisen (diese Zeitschr. 6, 454 [Fuss-
note], 1904). — Eine weniger für praktische als (Br Labo-
ratoriumsversuche geeignete Form der Bjerknesschen Me-
thode hat später Herr Drude (Ann. Phys. 9, 6u, 1902)
beschrieben.
2) Auf S. 994 1. c. giebt Herr Drude an, dass beson-
ders durch dicke Vielfachantennen (Kätigantennen) die Strah-
lung vergrössert wird, aber keinen Beweis dafür. — Was aus
seiner Arbeit zu Gunsten der Vielfachantennen folgt, ist l.:
Sie drucken die WechseUahl mehr herab und gestatten da-
durch die Verwendung grösserer Kapazitäten im Primärkreis.
2. Kei derselben Sekundärspule wird der Durchlassindex
kleiner, demnach wird weniger von der Welle, die von der
Sekundärspule zur Antenne fortschreitet, reflektiert. Beides
ist aber unter den Bedingungen der drahtlosen Telegraphie
nicht von ausschlaggebender Bedeutung.
3) Vgl. über das Verhältnis beider J. A. Fleming,
Lectures on Hcrtzian wave telegraphy, London 1902, S. 14.
4) Anu. Phys. 8, 686 fi'., 1902.
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588
Physikalische Zeitschrift 5. Jahrgang. No. 19.
die Stromamplitude im Sekundärsystem des
Senders bei vorgegebener Spannungsamplitude
des Primärsystems ungefähr proportional ist
y C^ Ci (C| = Kapazität des primären, C<i = Ka-
pazität des Sekundärsystems). Nach M. Abra-
ham') ist für die Strahlung eines vertikalen
Senders die Stromamplitude das Massgebende.
Es folgt also : bei derselben Spannungsamplitude
des Primärsystems ist cet. par. der absolute
Wert der Strahlungsamplitude bei Vielfach-
antennen grösser als bei Einfachantennen.
2. Ausserdem ist bei Vielfachantennen die
Grösse der ausgestrahlten Energie relativ zur
vorhandenen, d. h. das Strahlungsdekrement
grösser als bei einfachen Antennen. Dies geht
aus Messungen hervor, die Herr Brandes hier
gemacht hat. Die. Verwendung von Vielfach-
antennen bedeutet also eine bessere Ausnutzung
der primären Energie.
4. In seiner letzten Arbeit^) beschäftigt sich
Herr Drude mit der Frage, wie der Primär-
kreis eines Teslatransformators für enge^) Koppe-
lung am besten zu konstruieren sei. Er gelangt
zu dem Resultat, dass er möglichst grosse Kapa-
zität und demnach möglichst kleine Selbst-
induktion, d. h. praktisch
1. nur eine einzige Primärwindung,
2. möglichst wenig Streuung
besitzen soll.
Diese Bedingungen sind bekannt. Ähnliche
Überlegungen, wie Herr Drude .sie anstellt,
hatten mich schon im Jahre 1899, als ich bei
Cuxhaven die Versuche mit drahtloser Tele-
graphie nach dem System von Herrn Professor
Braun leitete, zu denselben Bedingungen ge-
führt und die Richtigkeit derselben hatte sich
durch ausgedehnte Versuche bestätigt. Sämt-
liche Stationen, die damals eingerichtet
wurden, hatten Transformatoren, bei
denen diese Bedingungen peinlichst er-
füllt waren. Fig. 2 ist die photographische
Abbildung eines Transformators, wie er damals
von der Elektrizitäts-Aktiengesellschaft vormals
Schuckert & Co. ausgeführt wurde. ^) Diese
1) Vgl. M. Abraham, diese Zeitschr. 5, 176, 1904:
„Für die Zweclce der drahtlosen Telegraphie kommt es nicht
sowohl darauf an, möglichst grosse Endspannungen ... zu
erzielen, als möglichst grosse Stromamplituden ... am unteren
Anteonenende". (Vgl. auch M. Abraham, diese Zeitschr. 2,
331, 1901.] Im Gegensatz dazu giebt Herr Drude an
(1. c. S. 994): „Entscheidend fttr die Zwecke der drahtlosen
Telegraphie ist, abgesehen von der Strahlung, die Grösse der
Potentialamplitude am Ende der Anordnung".
2) Ann. Phys. 18, Si2ff., 1904.
3) Bei loser Koppelung (abgestimmte Telegraphie) ist
der ausschlaggebende Grund für die Verwendung möglichst
grosser Kapazität im Primärkreis, dass die Dämpfung (Funken-
dämpüing) des Primärkreises bekanntlich um so kleiner ist,
je grösser die Kapazität ist.
4) Die Transformatoren, die ich durch die mir zur Ver-
fügung stehenden Mechaniker ausführen licss, unterschieden
sich davon dadurch, dass die Stromb.-ihn keinen Kreis, son-
dern ein Rechteck bildete und die Kondensatoren Leydener
Fig. s.
Form ') wurde 1900 zum Patent angemeldet.
Die primäre Strombahn ist der einzige Draht Z?, ,
um den sind die Sekundärdrähte A gelagert;
/i P-i sind die Enden der Sekundärwicklung. In
der Mitte liegen die Mikanitkondensatoren C, C"^
mit der Funkenstrecke F. Die Selbstinduktion
insbesondere die unwirksame, ist hier auf ein
Minimum reduziert.
Noch etwas günstiger als eine einzige
Primärwicklung zeigte sich damals die Ver-
wendung von zwei oder mehreren parallel-
geschalteten Primärwicklungen.^) Der Unter-
schied war aber so gering, dass höchstens zwei,
meist nur eine einzige Windung benutzt wurde.
5. Herr Drude findet^), dass für eine Tesla-
anordnung der Koppelungsgrad li = 0,6^) eine
maximale Spannungsamplitude im Sekundär.
System ergiebt.
Dass die Wirkung einer Tesla-Anordnung
bezw. eines Braun sehen Senders überhaupt bei
einem bestimmten Koppelungsgrad ein Maxi-
mutfi erreicht, wurde von mir schon bei den
genannten Versuchen in Cuxhaven festgestellt
und die praktische Konsequenz daraus ge-
zogen, insofern als bei jeder Station der gün-
Flaschen w.iren, die so kurz als irgend möglich an die.
Primärleitung angeschlossen waren: — Die Anordnung der
Sekundärwindungen hatte ich schon von Herrn Professor
Cantor, der vor mir die Versuche leitete, übernommeD.
1) Später ist dieselbe aus konstruktiven Gründen zum
Teil wieder aufgegeben worden.
2) Auch J. A. Fleming bezw. Marconi verwenden
im primären Kondensatorkreis mehrere parallelgeschaltete
Windungen (vgl. Patent von Fleming, angemeldet am
18. Febr. 1901. Referat in Electrician 50, I4l> 1902—03).
Auch sie müssen also schon lange erkannt haben, d».<;s
mehrere hintereinander geschaltete Windungen schädlich sind.
3) P. Drude, Ann. Phys. 18, 544ff-. '904.
.\ i'J -= It't /yi~)'» j . fi „ Koppelungskoeffizient,
y, bezw. yj = log. Dekremente des primären bezw. sekun-
dären Systems.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
S89
stigste Koppelungsgrad durch Ausprobieren er-
mittelt wurde.')
Dass aber dieses Maximum gerade bei
li = 0,6 liegt, wie die Berechnungen von Herrn
Drude ergeben, ist allgemein jedenfalls nicht
richtig. Es geht das aus folgenden Messungen
hervor. Ich Hess einen primären Kondensator-
kreis auf einen sekundären^) mit ihm in Reso-
nanz befindlichen induzieren und veränderte die
Koppelung. Ein ungefähres Mass für die
Maximalamplitude der Schwingung im Sekundär-
kreis lieferte eine Funkenstrecke F. Um den
Koppelungsgrad, d. h. den Faktor li zu be-
stimmen, nahm ich mit Hilfe eines variablen
Messkondensatorkreises und Bolometers die
Resonanzkurve der Schwingungen im Sekundär-
kreis auf. Aus den Scheitelpunkten der Re-
sonanzkurven folgen wenigstens angenähert
die Schlagweiten, die an der Funkenstrecke F
bei der betreffenden Koppelung beobachtet
wurden, sind die folgenden:
/('i F
a
—
1,2 mm
h
ca. 0,02
2,7 ,.
c
o,i8
3,2 „
d
0,25
3,1 .,
d. h. die Maximalamplitude im Sekundärsystem
erreicht ihren grössten Wert ') schon bei
>&' = o,i8, also bei einer sehr viel loseren
Koppelung, als k' = 0,6 entsprechen würde.
Ich vermute den Grund fiir diese starke
Abweichung darin, dass Herr Drude ge-
zwungen war, die Dämpfung des Primärkreises
als konstant vorauszusetzen, während der
Funkenwiderstand wahrscheinlich mit der Kop-
pelung und der dadurch bedingten Veränderung
50
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OXIO^nft.
Fig. 4
die Wechselzahlen «i und «2 der beiden
Schwingungen im Sekundärkreis und aus diesen
nach der Beziehung
«2 y \- k'
der Faktor k' .
Die Kurven, die ich bei allmählicher Stei-
gerung der Koppelung erhielt, sind die
Kurven a h c d von Fig. 3. Die Koppelungs-
koeffizienten, die sich aus ihnen ergeben und
0 Vgl. F. Braun (Electrician, IJ. April 1904]: „In Dr.
Zennecks experiments particuLirly the frequency of oscil-
lation in the jar circuit was raisecl systematically in the first
|ilace, and tbc v.iri.itions werc m.ade in what is now termed
the degree of coupling (Koppelungsgrad). The series of ex-
]>eriments were conducted by htm always until the maximum
ciTect on the distant Station had beeo passed. This was
done in the winter of 1899 — 1900." Vgl. auch F. Braun,
Drahtlose Telegraphic durch Wasser und Luft, Leipzig 1901,
S. 66.
2) In den Berechnungen von Herrn Drude ist keine Vor-
.lussctzung über die Natur des Sekundärsystems gemacht-, es
br.iucht also nicht eine Spule zu sein.
3) Vgl. P. Drude, Ann. Phys. 13, 91 (117).
der Schwingung auch im Primärkreis sich än-
dert.'^) Für die Berücksichtigung dieses Um-
standes fehlt vorerst jede experimentelle Grund-
lage. In der Praxis der drahtlosen Telegraphie
wird man also vorerst darauf angewiesen sein,
entweder in jedem Falle durch Ausprobieren
die beste Koppelung zu ermitteln, oder durch
systematische Versuche Regeln dafür festzu-
stellen.
6. Herr Drude'') zieht daraus, dass die
Maximalamplitude im Sekundärsystem propor-
tional F\w^ ist {F = Anfangsspannung im
Primärsystem, w^ dessen Widerstand praktisch
identisch mit dem Funken„widerstand"), den
Schluss, dass „die Abhängigkeit der Tesla-
1) Dass einer Abnahme der Schlagweite auch eine Ab-
nahme der Maximalamplitude entspricht, darf sicher an-
genommen werden.
2) Vielleicht liegt es auch daran, da«s die Abnahme der
Amplitude bei Kondensatorkreisen mit Funkenstrecke nicht
durch eine einfache Exponentialfunktion dargestellt werden
kann (vgl. J. Zenncck, Ann. Phys. 13, 822, 1904).
3) Ann. Phys. 13, 544, 1904.
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S90
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No; 19.
Wirkung vom Primärfunkenpotential F . . , inner-
halb gewisser Grenzen gering" ist. Er fährt
fort: „Das haben mir sowohl Versuche gezeigt,
als auch geht es aus (i 14')" — d. h. F, cv3 y^rt», —
hervor, da if, mit der Funkenlänge, daher auch
mit F zunimmt."
Wie die Anfangsspannung Fm\t der Funken-
länge zunimmt, hängt bei einigermassen grossen
Funkenlängen hauptsächlich von dem Radius
der Kugeln an der Funkenstrecke ab. Bei
grossen Kugeln (z. B. Radius = 2,5 cm) nimmt
bis 4 cm Schlagweite die Spannung noch sehr
rasch mit ber Schlagweite, wenn auch nicht
ganz proportional derselben, zu. Bei kleinen
Funkenkugeln (Radius •< i cm) steigt schon von
I cm Schlagweite ab die Spannung nur sehr
wenig mit der Schlagweite.')
Wie sich der „Widerstand" zc, der Funken-
strecke mit der Funkenlänge ändert, dafür ist
hauptsächlich die Grösse der Kapazität im Konden-
satorkreis massgebend. Bei Kapazitäten, die 200cm
übersteigen, nimmt bis etwa 0,5 cm Schlagweite
der Funkenwiderstand mit wachsender Funken-
länge überhaupt nicht zu, sondern ab. Von da
an nimmt er mit wachsender Funkenlänge zu,
aber je nach der Kapazität in sehr verschiedener
Weise: sehr rasch bei relativ kleinen Kapazi-
täten, relativ langsam bei grossen.-')
Über den Gang von Flw^ und damit der
Maximalamplitude im Sekundärsystem mit der
primären Funkenlänge kann also aligemein nichts
ausgesagt werden. Wie sehr derselbe von den
Umständen abhängt, zeigen z. B. die beiden
Kurven in Fig. 4. Als Abszissen derselben
1
ti.
- —
,^
^
A
ri-
h
,;
f
/
r
Fig- 4-
sind die Funkenlängen im Primärsystem
aufgetragen, die Ordinaten sind der sekun-
dären Schlagweite zwischen sehr grossen Ku-
geln (Radius =5,7 cm) proportional. Kurve a
bezieht sich auf einen Teslatransformator, in
welchem die primäre Kapazität 246 cm und der
Radius der Funkenkugeln 0,75 cm war, Kurve b
auf eine Anordnung, bei der die primäre Kapa-
i) Vgl. A. Heydweiller, Wied. Ann. 48, 235, 1893.
Für grössere Schlagweiten folgt es aus Messungen, die Herr
.Mgermissen am hiesigen Institut gemacht hat.
2) Folgt teilweise schon aus R. Lindemann (Ann.
Phys. 12, 1038, 1903) und früheren Arbeiten über den Funken-
widerstand, hauptsächlich aber aus den Messungen von Herrn
Kempp am hiesigen Institut.
zität 984 cm und der Radius der Funkenkugeln
2,5 cm betrug. Während im ersten Fall die
sekundäre Schlagweite von 1,5 cm primärer
Schlagweite an bis 3,5 cm überhaupt kaum mehr
zunimmt, steigt sie im zweiten Fall in dem-
selben Intervall auf ihren i '/^ fachen Wert,
trotzdem der Unterschied der Kapazitäten und
Kugelradien noch massig ist.
Dass es gewisse Grenzen giebt, innerhalb
deren die sekundäre Spannungsamplitude bei
Steigerung der primären Spannung sich nur
i wenig ändert, ist gewiss richtig. Für die
Verhältnisse der drahtlosen Telegraphie aber'),
wo bei einigermassen kräftigen Stationen die
primären Kapazitäten zwischen loooo und
40000 cm liegen, und bei ganz grossen Sta-
tionen bis 200 000 cmKapazität verwendet werden,
wo ferner die Funkenstrecken aus Kalotten von
sehr grossen Kugeln hergestellt werden, gilt:
die Maximalamplitude im Sekundär-
system nimmt mit wachsender Primär-
spannung mindestens bis etwa 4 cm
Schlagweite relativ rasch zu. Thatsäch-
lich wird denn auch in der Praxis mit Schlag-
weiten bis etwa 4 cm gearbeitet.^)
7. Herr Drude giebt eine Methode an zur
Bestimmung der Dämpfung von Oszillator und
Resonator und der Wechseizahl des Resonators.
Bei dieser Methode kommt die Aufnahme der
Resonanzkurven der Maximalamplitude zur Ver-
wendung. Herr Drude sagt darüber (S. 526):
„Die Maximalamplitude (grösster Wert des
Potentials V<i) kann aus Funkenschlagweiten,
i oder besser aus der elektrischen Ablenkung
der Kathodenstrahlen in einer Braunröhre ex-
perimentell quantitativ erhalten werden."
Für die Bedürfnisse der drahtlosen Tele-
graphie handelt es sich um Wechselzahlen, die
bei normalen Stationen über 10* sec liegen.
Bei solchen Wechselzahlen ist die Braunsche
Röhre nicht mehr brauchbar. Wäre sie brauch-
bar, so würde sie ein Mittel geben, um die
Dämpfung direkt zu bestimmen.^) Um die
Maximalamplituden aus Schlagweiten zu be-
stimmen, müsste man den Zusammenhang
zwischen Schlagweite und Spannungsamplitude
bei schnellen Schwingungen kennen. Soviel
1) Die folgenden Zahlenangaben verdanke ich der Ge-
sellschaft für drahtlose Telegraphie in Berlin.
2) Der Irrtum, dass es auch unter den Bedingungen der
drahtlosen Telegraphie (grosse Ka()aatäteD) keinen Zweck
habe, mit grossen Primärfunken 7,u arbeiten, scheint ziemlich
verbreitet iu sein. H. Th. Simon (diese Zeitschr. 4. 740,
IQ03, Vortr.ig auf der Naturforscherversammlung) sagt z. _B.:
„Indes ist, wie man weiss, dieser Vergrösserung" — nämlich
Vcrgrösserung der Luftfunkenstrecke — „eine frühe Grenie
gesteckt von etwa '/a •''^ '/< '^™' wahrscheinlich, weil eine
weitere Vergrösserung Bedingungen schafft, unter denen die
Entladungsenergie alsbald in der Über^vindung des Wider-
standes der Kunkenstrecke verzehrt wird, d. h. die Entladnnj;
aperio<lisch verläuft".
3) Vgl. J. ZennecU, Ann. Phys. 7, 801, 1902.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Nu. 19.
59i
ich weiss, ist aber bis jetzt darüber fast nichts
bekannt. ') Es scheint mir demnach der Me-
thode von Herrn Drude, abgesehen von an-
deren Bedenken, die Grundlage zu 'fehlen.
Wo es sich im Gebiete der drahtlosen
Telegraphie um die Bestimmung der Dämpfung
handelt, hat sich die Bjerknessche Methode
sehr gut bewährt.*) Es empfiehlt sich nur, im
Resonanzkreis die Kapazität und nicht den
Selbstinduktionskoeffizienten zu variieren und
den Stromeflfekt in demselben durch einen
Bolometerkreis, auf den man induziert, zu be-
obachten. Die Methode liefert mit einer durch-
aus genugenden Genauigkeit die Dämpfungen
von Primär- und Sekundärsystem und die
Wechselzcihl eines der beiden Systeme, wenn
diejenige des anderen bekannt ist.
i't Pass man bei Messungea mit SchwingODgen vun
der Wechselzahl eines grösseren Hertzschen Oszillators
falsche Resultate bekommt, wenn man die Beziehungen zwischen
Schlagwerte und Spannung benutzt, die für statische Ladungen
gelten, hat schon V. Bjerknes (Wied. Ann. 66, 124, 1895)
angegeben. — Ich habe deshalb, als ich in Ermangelung von
etwas besserem Schlagweiten zur Bestimmung von Spannungs-
amplituden verwandte (Ann. Phys, IS, 869, 1903) und die sta-
tisch ermittelten Werte benutzte, mich durch besondere Vor-
versuche davon Überzeugt, dass dies im Gebiet der vorliegenden
Wechselzahlen und bei der verlangten Genauigkeit unbedenk-
lich war (1. c. Fussnote 3 auf S. 870). — Herr Algermissen
ist am hiesigen Institut mit der Untersuchung dieser Frage be-
schäftigt.
2) Mit dieser Methode hat Herr Rempp in einer dem-
nächst erscheinenden Arbeit (Preisaufgabe der mathematisch-
naturwissenschaftlichen Fakultät Strassburg) die Dämpfung
von Kondensatorkreisen mit Funkenstrecke systematisch unter-
sucht.
Strassburg i'Els., Phys. Institut.
(Eingegangen 19. August I904.)
Radioaktive Emanationen in der Atmosphäre.
Von Albert Gockel:
Im nachstehenden gebe ich zunächst eine
kurze Übersicht über die von mir hier in Frei-
burg (Schweiz) ausgeführten Bestimmungen des
Gehaltes der Atmosphäre an radioaktiver Ema-
nation. Die Messungsmethode war die der
Herren Elster und Geitel. Die Genannten
drücken den Gehalt der Atmosphäre an radio-
aktiver Emanation, den sie mit A bezeichnen,
in einer willkürlichen Einheit aus, deren Wert
abhängig ist von den Dimensionen des be-
nutzten Apparates.') Nun ist mein Zerstreuungs-
apparat zwar von der Firma Günther & Teget-
meyer, welche die Elster u. Geitelschen
Apparate liefert, verfertigt worden, der Messing-
cylinder aber, welcher zur Aufnahme des
aktivierten Drahtes dient, wurde in unserer
Institutswerkstätte verfertigt, und obgleich ich
l) Elster u. Geitel, diese Zeitschr. 4, 520, 1903.
mich an die Massangaben der Herren Elster
und Geitel hielt, ist es doch möglich, dass
kleine Unterschiede in der Form vorhanden
sind, und A also bei mir nicht ganz genau den-
selben Wert hat wie bei den Herren Elster und
Geitel. Von den im nachstehenden niederge-
legten Resultaten könnte höchstens das erste,
wenn auch in unwesentlichem Masse, durch diese
Abweichung beeinflusst sein. Die etwa 0,5 mm
starken und 10 m langen Drähte waren im
Garten meiner frei gelegenen Wohnung zwischen
Bambusstangen in der Höhe von 2 — 3 Meter
ausgespannt. Wurden an einem Tag mehrere
Beobachtungen ausgeführt, so wurde mit den
Drähten natürlich gewechselt. Derselbe Draht
kam frühestens nach 5 Stunden wieder zur Ver-
wendung. Die Drähte wurden 2 Stunden lang
exponiert, zur Ladung diente die von den Herren
Elster undGeitel beschriebeneHochspannungs-
säule, die sich vorzüglich bewährte. Die ange-
wandte Spannung, die konstant zu halten, nicht
immer möglich war, schwankte zwischen 2000
und 2500 Volt. Die wesentlichsten Resultate
der sich über 10 Monate (Oktober 1903 bis
Mitte August 1904) hinziehenden Untersuchung
sind:
1. Das Mittel der 150 um die Mittagszeit
vorgenommenen Bestimmungen ergiebt A= 84.
Dieser Wert ist 4V2 mal grösser als der von
den Herren Elster u. Geitel in Wolfenbüttel
gefundene, er kommt dem von Saake in Arosa
in den Monaten Februar bis April beobachteten
Werte 91 ziemlich nahe. Da die Herren Elster
und Geitel auch in den bayrischen Voralpen
A= i$7 fanden gegen A = 6 auf der Insel Juist,
so scheint es faktisch, dass der Gehalt der
Atmosphäre an radioaktiver Emanation von der
Nordsee nach den Alpen hin zunimmt. Der
höchste von mir und zwar bei Föhnwetter be-
obachtete Wert ist.<4 = 420, der kleinste .^==10.
Schliesst man die bei Föhn erhaltenen Werte
aus, so verhält sich der maximale zum mini-
malen Wert wie 17:1, das ist das auch in
Wolfenbüttel beobachtete Verhältnis. Djis Maxi-
mum 420 ist ungefähr dasselbe wie das von
Simpson in Karasjok (Norwegen) beobachtete
Maximum ^4 = 432.
2. Die tägliche Periode von A scheint ziem-
lich einfach zu sein. In den ersten Morgen-
stunden nimmt A zu, bleibt dann von etwa
g^a — sV ziemlich konstant, nur an manchen
Tagen scheint sich über Mittag eine kleine De-
pression, analog der des Potentialgefälles, ein-
zustellen. In den ersten Morgenstunden und
ebenso nach Untergang der Sonne bereitet die
Isolation Schwierigkeiten. Eine in der letzten
Zeit vorgenommene Verbesserung der Isolier-
haken konnte ich noch nicht genügend erproben.
Gegenüber den starken Schwankungen, die .1
überhaupt aufweist, sind die im Laufe eines
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592
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
Tages vor sich gehenden Schwankungen gering.
Aus diesem Grunde und weil ich doch nur an
wenigen Tagen vom Morgen bis zum Abend un-
unterbrochen beobachten konnte, hat die
Bildung von Stundenmitteln keinen Zweck. Ich
ziehe es vor, das Gesagte durch einige will-
kürlich herausgegriffene Reihen zu illustrieren.
Der Draht war jedesmal 2 Stunden lang ex-
poniert, 8*"« bedeutet also, dass der Draht von
7 — 9 ausgespannt war. Die Werte von A
waren :
a- und umgekehrt entspricht, dagegen steigen
die Mittelwerte von a- deutlich mit zunehmen-
dem A, wie die nachstehende Tabelle zeigt.
A o — 50 51 — 100 loi — 150 151 — 200
a— 4,00 Proz. 4,78 5,07 6,36
Zahl der Beobacht. i8 41 21 8
Dass hohen Zerstreuungswerten auch hohe
Mittelwerte der Aktivierungszahlen entsprechen,
haben die Herrn Elster und Geitel schon
beobachtet. Dass diese Übereinstimmung aber
nur im Mittel vorhanden ist, und bei einem und
Datum
' 7hrt
8
9
10
19,6
II
12
17,6
ykp
2
, 3
4
5
6
7
8
i8./I.
.^
^
23.6
18,2
_
.5./III.
1 —
41
—
64
109
—
96
—
—
68
—
i./V.
1 —
__
99
—
148
—
78
— ^
; 90
—
—
—
—
—
2./V.
—
—
72
—
93
—
—
86
104
—
—
—
I3-/V.
—
47
—
33
—
67
—
26
—
34
—
—
14./V.
1 —
61
—
9S
—
74
—
—
94
—
—
60
—
20./VII.
—
93
—
—
104
—
97
—
—
—
—
—
81
—
7./VIII.
—
136
—
154
—
170
—
, —
162
—
138
—
•34
8./VIII.
132
—
«53
—
119
—
1 138
—
—
HO
9./VIII.
"5
—
13S
—
—
122
—
, "7
—
—
—
Saake, der in Arosa jeweils nur eine halbe
Stunde lang exponierte, fand, dass A vom
Morgen bis 2/ ziemlich gleichmässig anstieg,
um dann wieder abzunehmen. ')
Eine jährliche Periode lässt sich aus meinen
Zahlen nicht erkennen.
3. Ebensowenig wie die Herren Elster
und Geitel konnte ich eine Abhängigkeit der
Grösse A von Temperatur, Feuchtigkeit, Wind
oder Bewölkung sicher feststellen. Eine Grup-
pierung nach der Temperatur ergiebt allerdings
für die niederen Werte der Temperatur ein
höheres A, aber dieselben hohen Werte von
A oder noch höhere (130 — 170) erhielt ich
auch während der Hitzeperiode dieses Sommers,
die Temperatur als solche kann also nicht das
Ausschlaggebende sein. Wenn an klaren Frost-
tagen der Gehalt der Atmosphäre an radio-
aktiver Emanation bosonders hohe Werte er-
reicht, so kann dies auch mit dem an solchen
Tagen herrschenden hohen Luftdruck oder
mit der Abwesenheit von Bewölkung zusammen-
hängen. Saake und Simpson konstatieren eine
Zunahme von A mit abnehmender Bewölkung.
Auch ich habe an manchen Tagen mit inten-
siver Sonnenstrahlung auffallend hohe Werte
von A beobachtet, ebenso hohe Werte erhielt
ich aber auch wieder bei dichter Stratusbe-
.deckung, so dass der Einfluss der Bewölkung
ebenfalls noch nicht sicher gestellt i.st. Einen
Zusammenhang von A mit dem Potentialgefälle
konnte ich ebensowenig nachweisen, dagegen
ergab sich ein solcher mit dem Zerstreuungs-
koeffizienten a- der negativen Elektrizität, aller-
dings nicht in dem Sinne, dass einem jeden
hohen Werte von A auch ein ebensolcher von
i) Saake, diese Zcilschr. 4, 630, I903.
demselben Wert von A die verschiedensten
Zerstreuungskoeffizienten beobachtet werden,
mag teilweise auf Rechnung des Windes zu
setzen sein. Stürmisches Wetter drückt die
Aktivierungszahl herunter, erhöht dagegen natur-
gemäss den Zerstreuungskoeffizienten. Voll-
ständig aber kann man die Abweichungen der be-
obachteten A von dem nach Beobachtungen in
geschlossenen Räumen zu erwartenden Gang durch
die Wirkung des Windes nicht erklären; denn
auch der mit demEbertschen Aspirationsapparat
bestimmte lonengehalt der Luft steigt nicht
regelmässig mit der Aktivierungszahl A an.
Allerdings habe ich bis jetzt nur eine geringe
Zahl vergleichender Bestimmungen ausfuhren
können. Der Aspirations- resp. Zerstreuungs-
apparat stand dabei auf dem Balkon des Hauses,
seltener frei im Garten, von dem ausgespannten
Drahte immer durch das Haus getrennt. Der
Zusammenhang des A und a- wird sich auch
darin zeigen, dass q = ~ im allgemeinen mit
a-\-
A steigt. Wo aber die Werte von q dadurch
höher werden, dass a+ infolge von Dunst-
oder Taubildung sinkt, wie dies des Morgens
und nach Sonnenuntergang gewöhnlich der Fall
ist, wird A durch diese Änderung von q
nicht berührt.
4. Ganz im Gegensatz zu dem, was die
Herren Elster und Geitel gefiinden, habe ich
beobachtet, dass A steigt mit zunehmendem
Luftdruck, also absteigender Luftbewegung. Bei
sinkendem Luftdruck nimmt im allgemeinen,
aber nicht immer, auch der Emanationsgehalt
der Luft ab. So habe ich dreimal Werte von
A zwischen 80 und 120 erhalten, als bei sin-
kendem Barometer und steilen Gradienten
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
593
stürmisches Wetter eintrat. Als ferner in den
Tagen vom 9. — 11. August der hohe Luftdruck,
der 6 Wochen lang fast ununterbrochen über
der Schweiz gelagert hatte, langsam abnahm, —
das Barometer sank vom Morgen des 9. bis
zum Abend des u. um 7 mm — >wurde die
Aktivierungszahl A durch diese Änderung erst
berührt, als am Nachmittag des 11. Gewitter-
regen eintraten. Bis dahin hatte A während
der Tagesstunden nur zwischen 130 und 150
geschwankt.
Besonders deutlich kommt, worauf ich schon
früher ') aufmerksam gemacht habe, der Einfluss
der absteigenden Luftbewegung auf den Ema-
nationsgehalt der unteren Schichten hier zum
Ausdruck, wenn in der Centralschweiz Föhn-
wetter herrscht. Regelmässig beobachte ich
an solchen Tagen Werte von A, die über 150
liegen. Einmal wurde sogar an einem solchen
Tage A = 420 gemessen. Dabei verrät sich
der Föhn hier nur durch die Deutlichkeit, mit
der auch entfernte Gipfel, wie z. B. Schreck-
hom, sichtbar werden. Eine Steigerung der
Temperatur oder Abnahme der Feuchtigkeit ist
an den Tagen, an denen nach dem Bericht der
Schweizerischen Meteorologischen Centralan-
stalt in der Centralschweiz Föhn herrscht, hier
nicht wahrzunehmen. Saake') ist bezüglich
des Zusammenhangs zwischen Aktivierungszahl
A und Föhn in Arosa zu einem dem meinigen
entgegengesetzten Resultate gekommen.
Er giebt folgende Zusammenstellung
Datum
A
a—
23./II.
7
2.7
i./III.
i»3
n
12./III.
6,7
i7./in.
10,0
23./1V.
«.s
3.6
"+
3.0
3.«
a,6
2.6
Aber an keinem der hier von Saake ange-
führten Tage meldet der Wetterbericht der
Centralstation Föhn. Wie sowohl aus der
Wetterkarte als auch aus den mir von der Züricher
Centralstation gütigst zur Einsicht überlassenen
Aufzeichnungen der Station Arosa hervorgeht,
hat der Beobachter von Arosa an 4 der ange-
gefuhrten Tage die gewöhnlichen, im Gefolge
einer Depression auftretenden Südwestwinde als
Föhnwinde bezeichnet, was hierzulande häufig
geschieht. Am 1./III. breitete sich dagegen
über der Schweiz ein Gebiet hohen Druckes
aus, daher auch der hohe Wert von A. Am
iS./III. meldet die Wetterkarte: Leichter Föhn
in Chur. Die Grösse A, die an dem irrtümlich
als Föhntag bezeichneten 17. nur den Wert
10,0 erreicht hatte, stieg daher am 18. auf 78,8.
Man sieht, die Beobachtungen Saakes stimmen
1) Diese Zeitschr. 4, 873, 1903.
2) Diese Zeitschr. 4, 631, 1903.
in Wirklichkeit mit den meinigen recht gut
überein. Ich hoffe, Gelegenheit zu bekommen,
die Beobachtungen in einem der charakteristi-
schen Föhntäler fortsetzen zu können.
Die angeftihrten Beobachtungen scheinen mir
zu beweisen, dass der grösste Teil der hier in
der Atmosphäre vorhandenen radioaktiven Ema-
nation nicht aus dem Boden, sondern aus den
höheren Schichten der Atmosphäre stammt. Mit
der Annahme, dieEmanation stamme vorwiegend
aus dem Boden, scheint mir auch die Thatsache
unverträglich zu sein , dass die Bodenluft hier
viel weniger, die atmosphärische Luft aber viel
stärker radioaktiv ist als in Wolfenbüttel. Auch
die von Saake in Arosa und Simpson in
Karasjok beobachteten hohen Aktivierungszahlen
wird man nicht auf Rechnung der ausströmen-
den Bodenluft setzen können, da an beiden
Orten der Boden während der Beobachtungs-
zeit festgefroren und hoch mit Schnee bedeckt
war. Unerklärt bleibt dabei allerdings noch,
warum gerade in der Nähe der Alpen der Ge-
halt der Atmosphäre an radioaktiver Emanation
so auffallend hoch ist.
Ich habe auch in diesem Jahre, und zwar in
der Zeit von 24. — 29. Juli eine Anzahl Messungen
der Grösse A auf dem Brienzer Rothorn vor-
genommen. Das Wetter war gerade während
dieser Tage minder beständig, als es den Som-
mer über gewesen war. Am 25. zog eine
Depression über die Schweiz hinweg. Der Berg
war häuüg von Kumuluswolken umgeben, und
deren Anwesenheit drückte, wie ich schon früher
bemerkte, den Zerstreuungskoeffizienten a— der
negativen Elektrizität herunter und verringerte
gleichzeitig auch den Gehalt der Atmosphäre
an radioaktiver Emanation. Die beobachteten
Werte von A schwankten zwischen 50 und 190,
und zwar wurden die höchsten Werte an dem
noch heitern 25. beobachtet. Trotz dieses ver-
hältnismässig geringen Gehaltes an Emanation,
gelangen die Aktivierungen im freien Felde der
Erde vorzüglich. Der Draht wurde auf dem
Grat, 2 mm hoch über dem Boden ausgespannt.
Das elektrische Feld, das wegen des starken
Windes und der Annäherung der Wolken stark
schwankte, wurde dieses Mal nicht gemessen.
Nach meinen früheren, bei nebligem Wetter aus-
geführten Bestimmungen mag es an dieser Stelle
300 — 700 betragen haben. Die erhaltenen
Aktivierungszahlen ^ schwanken zwischen 23 und
58, und zwar wurde das letztere Maximum bei nur
2 stündiger Exposition 11 a bis i / erhalten.
Wurde die ganze Nacht hindurch exponiert,
z. B. 6 / bis 9 a, so waren die Zahlen auch nicht
höher als bei nur 2 — 4 stündiger Exposition.
Das Maximum der Aktivierung scheint also auch
im Felde der Erde in nicht viel mehr als 2
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594
Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 19.
Stunden erreicht zu sein. Vergleichende Be-
stimmungen Hessen sich wegen des raschen
Wechsels des Feldes nicht durchfuhren.
Die Versuche zeigen, dass die Selbstakti-
vierung eines in das Erdfeld ragenden Gegen-
standes, also auch des menschlichen Körpers
auf dem Grate des Rothorns eine viel höhere
ist, als man selbst nach den Versuchen Saakes
in Arosa') annehmen konnte. Es schlagen sich
auf einem im Erdfeld exponierten Körper
Mengen von Emanation nieder, die schon sehr
auffallende Wirkungen auszuüben imstande sind,
und es ist demnach sehr wahrscheinlich, dass
die physiologischen Wirkungen der Hochgebirgs-
luft, speziell vielleicht die Bräunung der Haut,
zum Teil wenigstens auf den Gehalt dieser Luft
an radioaktiver Emanation zurückzuführen ist.
i) 1. c. S. 631.
Freiburg (Schweiz), August 1904.
(Eingegangen 15. August 1904.)
Über die in Thermalquellen enthaltene radio-
aktive Emanation.
Von Albert Gockel.
Im Laufe dieses Frühjahres habe ich das
Wasser der Quellen von Tarasp, Leuk und
Baden (Aargau) nach den üblichen Methoden,
Auskochen oder Durchleiten von Luft, auf das
Vorhandensein radioaktiver Emanation geprüft.
Die Wasser kamen 2 — 3 Tage nach der Ab-
füllung zur Untersuchung. Emanation war im
Wasser von Leuk und Baden sicher vorhan-
den, auch der Schlamm von Leuk erwies sich
ebenso wie der von Ragaz als radioaktiv, doch
waren die erhaltenen Mengen von radioaktiver
Emanation niemals sehr erheblich. Ich war
daher sehr überrascht, als ich bei einer an Ort
und Stelle vorgenommenen Untersuchung der
Badener Quellen, die mir durch das freundliche
Entgegenkommen des Besitzers des Verenahofes
in Baden (Aargau), Herrn Borsinger, ermöglicht
wurde, fand, dass die Gase, welche der im Verena-
hof befindlichen Quelle entsteigen, ausserordent-
lich radioaktiv sind. Wurden diese Gase unter eine
Glocke von etwa 20 Liter Inhalt, unter welcher
der Zerstreuungsapparat stand, geleitet, so fielen
nach halbstündigem Einleiten die Blättchen
des Elektroskops in einer Minute fast voll-
ständig zusammen. Der Verlust betrug etwa
6000 Volt per Stunde, gegen 30, wenn die
Glocke mit Zimmerlufl gefüllt war. Der Iso-
lationsfehler blieb stets gering.
Dass es sich wirklich um das Vorhandensein
einer Emanation und nicht um blosse Ioni-
sierung handelt, beweist der folgende Versuch.
Die den Apparat bedeckende Glocke wurde
weggenommen, die Zerstreuungsgeschwindigkeit
nahm nun rasch ab. Wurde die Glocke, nachdem
der Apparat eine halbe bis eine Stunde sich selbst
überlassen war, wieder eingesetzt, ohne dass neues
Gas eingeleitet wurde, so nahm die Zerstreuungs-
geschwindigkeit sofort wieder zu, während sie
sonst im kleinen Räume auch kleiner ist. Es
hatte sich also auf dem Stanniol, mit dem die
Glasglocke innen ausgekleidet ist, radioaktive
Emanation niedergeschlagen.
Die Abklingungskonstante konnte ich leider
wegen Mangel an Zeit nicht bestimmen. Im
Laufe von 2 Stunden Hess sich keine Abnahme
der induzierten Radioaktivität erkennen. *
Die Versuche beweisen nicht nur die hohe
Radioaktivität der Badener Quellgase, sondern
zeigen auch, dass Untersuchungen von Quell-
wassern, die nicht an Ort und Stelle ausgeführt
werden, nur einen beschränkten Wert haben.
Es erhalten nach Treadwell 100 ccm Ba-
dener Quellgase:
iV 69,04 ccm; CO2 30,91 ccm; SN2 0,56 ccm;
O 0,00 ccm.
Eine Prüfung auf Helium gedenke ich selbst
noch vorzunehmen.
Bemerkt sei noch, dass Schwefel, der vor etwa
10 Jahren aus dem Badener Quellscbacht ent-
nommen wurde, und den ich der Freundlichkeit
des Herrn Dr. M. Zehnder in Baden (Aargau)
verdanke, nur sehr schwache Spuren von Radio-
aktivität aufwies.
Bezüglich des Tarasper Wassers werde ich
weitere Mitteilungen folgen lassen.
Freiburg (Schweiz), August 1904.
(Eingegangen 15. August 1904.)
Versuch eines Modells und ein Seitenstück
zur Radioaktivität
Von J. J. Taudin Chabot.
Von den Atomen sogenannt radioaktiver
Stoffe streben offenbar etwelche dem Zerfall
zu, gehen mit einem Male, scheinbar unvermittelt,
auseinander oder, bezeichnender wohl, explo-
dieren. Die Explosion bleibt aber jeweils auf
dem unmittelbar betroffenen Massenelement
lokalisiert, d. h. sie entfesselt nicht, wie es
anderweitig Explosionen zu thun pflegen, um-
liegender Massen elemente Spannkräfte, obwohl
zersprengte Fragmente'), schon der einzelnen
l) Sehr eigenartig berührt es, wenn man gewahrt, wie
viel schon, auf minder oder mehr realem Boden, über solche Krag-
meote spekuliert wurde, von Aristoteles bis Crookes , und
Lieb ig mag recht haben, wo er meint (Kahl bäum, Monogra-
phien ans der Geschichte der Chemie 7, HO, 1904}, dass „Aris-
toteles lange nicht so dumm ist.als ihn die Philologen gemacht
haben". Von dessen nQÜiTt] SXj] sind aber die Atomfragmente
noch weit entfernt, denn jene war ayvcoOtOS, während wir diesen
wohl schon als laxätfl vkri begegnen. — Das „Atom" mag
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
S9S
Partikeln, sodann auch hier weitergreifende
Wirkungen üben, die eben den Vorgang er-
kennen lassen.
Eine Illustration desselben, in grösserem
Stile, bietet das eintretende Sieden. Die aus
der siedenden Substanz jäh hervorbrechende
Dampfblase verursacht ein Geräusch, und schleu-
dert Teilchen umher während sie entweicht,
unter geeigneten Bedingungen als Wirbel mit
einer gewissen Stabilität und Energie, vergleich-
bar etwa jenen Böllerwirbeln, die das Gleich-
gewicht atmosphärischer Schichte störend, hagel-
drohende Formationen abwenden sollen.')
So offenbart sich die Radioaktivität in den
7-, ß- und o- Strahlen, erstere teilweise wohl
ebenfalls undulatorisch geartet, eine Erschüt-
terung im mit beteiligten Medium, dem Äther,
wie es das Geräusch der entweichenden Dampf-
blase war in der Luft, letztere beide korpus-
kularer Natur, ein Aussenden von Teilchen, ähn-
lich denen der Kathodenstrahlensubstanz und,
weitaus überwiegend, auch von solchen, die in
der Massengrössenordnung dem Wasserstoffatom
gleichkommen.
Wo die Verwandlungstendenz fortbesteht,
scheint nun weiter eine Reihe von Übergangs-
formen der Materie sich abzulösen, die Emana-
tionen, deren Bausteine — Rutherford und
Soddys Metabola — immerfort wieder in ge-
wisser Anzahl dem Zerfall zustreben; vermut-
lich einatomig, haben sie chemisch gemein eine
geringe Neigung Verbindungen einzugehen,
Eigentümlichkeit ausser des als Zerfallsprodukt
einer solchen Emanation schon erkannten Heli-
ums, auch noch der weitereren Ramsayschen
Funde Argon, Neon, Krypton, Xenon.'')
Für diese inerten Gase, welche ihr Ent-
decker selbst nicht ganz befriedigend in das
periodische System einzureihen wusste, hat kürz-
lich in bemerkenswerter Weise Mendelejew
seinerseits eine neue, nullte Gruppe versuchs-
weise aufgestellt'); in der ersten und, sodann
auch der nullten Reihe vertreten die neue Gruppe
successive das Koronium der Sonnenkorona und
Äther, der Weltäther, den Mendelejew als
materielles Substrat anspricht; der Mendele-
jewsche Äther — Newtonium provisorisch —
ist ein Gas, das bei geschwindester Eigenbe-
wegung seiner Moleküle von relativ sehr ge-
ringem Gewicht, unfähig sich irgendwie chemisch
zu bethätigen nur, dank einem unvergleichlichen
Penetrationsvermögen, sich allenthalben ver-
trotzdem seinen Namen weiter tragen, wenn nur diejenigen,
welche seine Unteilbarkeit vielleicht objelctiv deuteten, sie nun-
mehr subjektiv verstehen wollen; das Atom ist unteilbar, nicht,
absolut, sondern nur unseren Hilfsmitteln gegenüber.
i) über grosse Wirbel unmittelbar in der Natur gebildet
vgl. Macks Beobachtungen am Vesuv, „Met. Zs." 18, 1901.
2) Proc. Roy. Soc. 67, 329, 1901.
3) Nach Wiestnik i lUbliotheka Samoobrasowaaja 1903,
in „Naturw. R." 19, «73 u. 289, 1904.
breitet und eindringt, wie schon weniger alerte
Gase in Flüssigkeiten und einige feste Stoffe.
Als förmliche Exhaustion von Atomen dieses
Äthers deutet zum Schluss Mendelejew die
Radioaktivität.
Eine derartige Auffassung Hesse sich nun
einigermassen veranschaulichen durch ein Ge-
dankenmodell im Anschluss an das Bild vom ein-
tretenden Sieden : Ein auf der betreffenden Flüs-
sigkeit l£igernder Druck schwankt periodisch um
den der gegebenen Temperatur entsprechenden
konstanten Dampfdruck der Substanz als Mittel-
wert, es resultiert ein intermittierendes Sieden, ein
wechselndes Hervorbrechen von Dampfblasen,
quantitativ bedingt, je nach der Form des in
Betracht kommenden Teiles der Dampfdruck-
kurve, durch die Amplitude der Druckvariation.
Falls die Dampfdruckkurve eine gerade ist, giebt
es, bei einem linearen Verhältnis zwischen dem
mittleren äusseren Druck und dem Dampfdruck
der Flüssigkeit, keinen anderen Weg den Prozess
von aussen zu beeinflussen, wie durch Modifi-
kation der Druckschwankungsamplituden; bleibt
der Mittelwert des äusseren Druckes unverän-
dert, so wird nur, wenn zunächst die Tempe-
ratur der Substanz etwas steigt, die Intensität
des Prozesses anfanglich zunehmen und eine
äquivalente Wärmeabgabe sich hinzugesellen.
Es Hesse sich das Modell noch mehr in Einzel-
heiten entwickeln, z. B. unter Hinzunahme von
Betrachtungen über Siedeverzug und Unterküh
lung, über einen kritischen Druck, bezw. die
Denkmöglichkeit einer partieUen Verflüssigung
von Mendel ejews Äther durch kapillare Kräfte
u. s. w.; allein, je weiter man geht, desto leichter
wird auch eine derartige Paralleloskopie ver-
sagen, desto eher demnach muss man gewärtig
sein Trugbilder zu erspähen.
Im übrigen steht heute Allem voran die
Frage nach der Kompressibilität des Mendele-
j ewschen Substrats: Kann es den Baum Max-
well-Hertz scher Erkenntnis tragen? Wie er-
scheint ') es inkompressibel oder paninkompres-
sibel, wie könnte es z. B. den periodischen
Druck vermitteln, dem Korns Sonnensystem*)
ausgesetzt ist?
i) Einen ersten Schritt auf dem Wege zur Quasimkom-
pressibilität bedeuten gewisse gyrostatische Gebilde, Lord.
Kelvins Wirbel, u. dgl.
2) In einem Entstehungsfalle des periodischen Drucks
könnte man zum Versuch gewisser Beobachtungen Anlass
finden, weshalb ich denselben hier andeuten möchte, obzwar im
allgemeinen der Gegenstand wohl keiner eigentlichen Diskus-
sion zugänglich ist: Unser Ätherkomplex ist zu Anfang seines
nunmehrigen Existenzabschnitts durch eine Katastrophe elek-
tromagnetischer oder mechanischer (Kollision) Natur in Vibra-
tion versetzt worden; sein innerer Schwingungszustand ver-
ändert für Zeiträume unserer Erfahrung dann nicht merklich,
wenn nur die Vibration hinlänglich langsam abklingt. War am
Gesamtätherkomplex die Katastrophe bestimmt lokalisiert
(Kollisionspunkt, Explosionspunkt\ so müsste derselbe gewisse
ausgezeichnete Achsen (bezw. Niveauflächen) aufweisen, die
sich durch charakteristische Verteilungsgesetzmässigkciten im
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
Radioaktivität führt auf die Spuren der bis-
her elementarsten Teile unserer Welt; darum
wird sie nicht aus Erfahrungen, die an anderen,
unendlich komplizierteren Stellen gesammelt
wurden, sich „erklären" lassen; besten Falles
zu veranschaulichenden Modellen gelangen wir
hier und auch dieses nur, wohl verstanden,
ohne jemals vollkommen zu wissen, inwiefern
das Modell ein Abbild der Wirklichkeit that-
sächlich heissen darf. Umgekehrt aber, bis
die Radioaktivität an sich hinreichend experi-
mentell erforscht sein wird, kann sie ihrerseits
herangezogen werden zu sinnvollen Erklärungs-
versuchen betreffend Erscheinungen weniger
elementarer Natur, die, obzwar uns längst ge-
läufig, doch dem innersten Wesen nach noch
stets verborgen blieben.')
Wie die Emanationen, das Helium, das Argon
u. s. w. gehört der Stickstoff zu den sich
sehr schwer bindenden Substanzen : manche Stick-
stoffverbindungen zersetzen sich sehr leicht, ja
neigen stets zum explosiven Zerfall. Unter
diesen Gebilden höherer Ordnung, den Atom-
komplexen der Molekularwelt, verlangt eins,
das Cyan, unsere besondere Aufmerksamkeit
wegen seiner Rolle im Wandlungsbereiche der
Eiweisse. Der Unterschied zwischen dem leben-
digen und dem toten Eiweiss liegt vorwiegend
bei den stickstoffhaltigen Atomgruppen, denn
die beiderseitigen stickstofffreien Zersetzungs-
produkte — die vom toten Eiweiss durch
künstliche Oxydation gewonnen — erweisen
sich nicht wesentlich verschieden. Die stick-
stoffhaltigen Zerfallsprodukte des lebendigen Ei-
weisses haben nun gemeinsam, sei es sogleich
■ — Harnsäure etc. — , sei es isomer — Harn-
stoff — , das Cyan unter ihren Konstituenten,
daher eben in diesem bei hoher Wärmeinten-
sität entstandenen und entsprechend seiner be-
deutenden inneren Energie äusserst labilen Ge-
bilde Pflüger'^) den mit grösster Wahrscheinlich-
keit integrierenden Bestandteil aller lebendigen
Substanz zu erkennen vermochte. Die Ähnlich-
keit im Verhalten zwischen den Cyanverbin-
dungen und dem lebendigen Eiweiss erstreckt
sich so ins einzelne, dass beispielsweise Pflüger
in der Cyansäure ein geradezu halb lebendiges
Molekül anzunehmen geneigt war.
So wird die lebendige Substanz als solche
leicht zersetzlich, giebt immerfort Anlass zur
Kohlensäurebildung, wofern nur Sauerstoff
zugegen. Es resultiert eine zunehmende Labi-
lität, bis der geringste Impuls die Zersetzung
Welträume oflfenbarten. Solchen Gesetzmässigkeiten liesse sich
nachspüren.
1) So die Mechanik der chemischen Affinität, der Va-
lenzen, der Katalyse n. s. w., worin das Studium der pondero-
motorischen Wechselwirkungen radioaktiver Massenelemente
neue, vergleichende Einblicke gewähren durfte.
2) Plliigers Archiv 10, 1875.
herbeifuhrt, ähnlich wie bei den Explosivkörpem,
jedoch mit der Eigentümlichkeit — wie Ver-
worn '), den Vergleich anstellend, hinzufügt — ,
dass nicht das ganze Molekül beim Zeräl zu
Grunde geht, sondern dass nur gewisse, durch
die Umlagening sich bildende Atomgruppen
abgesprengt werden.
Damit stehen wir auch hier den sozusag^en
diskreten Explosionen gegenüber, der gleichen
Erscheinung, die in jener mehr elementaren
Sphäre des Atoms als Radioaktivität uns be-
gegnete, welche dort Soddy^) ebenfalls mit
der Zersetzung von Explosivkörpem vergleicht
ebenfalls unter Hinzußigung der Bemerkung-,
dass diese Explosion nur einen bestimmten und
kleinen Teil des Ganzen betrifft, ohne auf die
Zerfallgeschwindigkeit des Restes beschleunigend
einzuwirken.
Beide Male also, wo es die lebendige Sub-
stanz betrifft, wie im Falle der Radioaktivität,
geht ein unhaltbar labil gewordener Gleichge-
wichtszustand urplötzlich verloren und zwar
charakteristischer Weise derart, dass dieser an
sich wie eine Explosion verlaufende Vorgang an
umringenden Massenelementen successive zwar
gleichfalls in die Erscheinung tritt, aber schritt-
weise, relativ langsam, und nicht an allen. Mit-
hin können nicht alle Elemente des betreffenden
Aggregats zu jeder Zeit ganz gleich beschaffen
sein, noch auch handelt es sich schwerlich um
eine Auslösung von nur inneren Spannkräften
allein, wie bei den eigentlich explosiblen Körpern.
In Bestätigung dieser Schlüsse wissen wir
vom lebendigen Eiweiss, dass thatsächlich nicht
alle seine Moleküle stets überall identisch sind,
sowie dass es Sauerstoff ist, der die Labilität
bis zum plötzlichen Zerfall steigert, Sauerstoff,
der, obwohl aus der Umgebung aufgenommen
(„eingeatmet") doch stets schon in genügender
Menge eingelagert erscheint, um den Prozess
auch in sauerstofifreier Atmosphäre längere Zeit
fortspielen zu lassen.^)
Wie das lebendige Eiweiss, sind die radioakti-
ven Substanzen selbstzersetzliche Aggregate, nur
anderer Ordnung, ferner Wärme abgebend und in
ihren verschiedenen Typen durch eine im Mittel
bestimmte Existenzdauer charakterisiert. Die
Mitwirkung eines äusseren Elements wurde hier
vielfach vermutet; dass es bisher nicht gelang,
eine solche nachzuweisen, indem man, dem ge-
mutmassten Faktor den Weg verlegend, die
Mitwirkung ausschaltete, um den dann resultie-
renden Effekt zu beobachten, mag unter Hin-
weis eben auf eine Möglichkeit, wie man beim
l) Allgemeine Physiologie. Jena, 1897.
a) Wilde-Vorlesung, Manchester 23. Febr. 1904- (Über-
setzt von G. Siebert. Leipzig 1904.)
3) Pflüge r (L c.) beobachtete die KoUensioreaus-
scheidung des Frosches während länger als einen Tag in
reiner Stickstoffumgebung.
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Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 19.
597
Zerfall der lebendigen Substanz sie kennen
lernte, als noch nicht endgültige Erledigung
dieser Frage betrachtet werden: es könnte ja
sein, dass auch hier der unmittelbare Zerfall
vor sich geht unter Mitwirkung eines schon ein-
gelagerten Elements, welches zwar von aussen
her stammt, das aber doch vermöge gerade der
reichlichen Einlagerung den Prozess noch sehr
lange Zeit ungeschwächt fortspielen lässt, nach-
dem schon seine Ergänzung aufgehört hat. Zu
weiterer Anschaulichkeit würde d ieser Gedanke
sich entwickeln auf Grundlage vonMendeIejews
Begriff des Äthers.
Auf demselben Wege steuern wir schliess-
lich der Frage zu, ob nicht die Radioak-
tivität gewisser Atome und das Leben bedeu-
tende Verhalten der Eiweissmoleküle im Grunde
wesensgleiche Vorgänge sind, sei es dem Um-
fang nach sehr verschiedener Ordnung, so dass,
wo ihre Vorbedingungen sich verwirklicht fin-
den, wie die Radioaktivität auch das sogenannte
Leben als nur blinde Naturnotwendigkeit ohne
weiteres in die Erscheinung tritt.
Degerloch (Wttbg.), 27. Juli 1904.
(Eingegangen 27. Juli 1904.)
Ein rasch wirkender Wasserkollektor.
Von D. Smirnow.
Zur Messung der Stärke des elektrischen
Feldes bei Ballonfahrten sind in einigen Fällen
weder radioaktive Substanzen, noch die von
Prof. Ebert neulich eingeführten, frisch amal-
gamierten Zinkplatten verwendbar. Erstere
würden die gleichzeitige Bestimmung des Zu-
standes der Ionisierung der umgebenden Luft
nicht gestatten, die zweiten versagen in der
Nacht. Wasserkollektoren wirken, wie bekannt,
sogar bei reichlichem Ausfluss nur langsam,
während in der Höhe aus manchen Gründen
gerade eine energische Wirkung der Kollektoren
erwünscht ist.
Im vorigen Jahre habe ich zu dem Zweck
einen gewöhnlichen, käuflichen, gläsernen Pul-
verisator mit Kautschukbirne verwandt, der
einen Strahl sehr feinen Wasserstaubes erzeugt
und gewissermassen eine Modifikation des
Wasserkollektors darstellt. Vorläufige Versuche
zeigten, dass im Zimmer das Elektroskop durch
den Pulverisator sehr rasch bis zum völligen
Zusammenfallen der Blättchen entladen würde.
Um festzustellen, welchen Betrag die Eigen-
ladung des Wasserstrahls beim Zerstäuben durch
einen Luftstrahl erreichen kann, wurde der
Versuch mit einem Elektrometer von Mascart
wiederholt. Letzteres war so justiert, dass
einem Volt eine Ablenkung des Flügels um
2,7 Skalenteile entsprach. Zum Flügel führte
ein Draht aus der Pulverisatorflasche, Die Iso-
lation des ganzen, geladenen Systems und der
Kautschukbirne, die durch ein Glasrohr isoliert
war, wurde besonders geprüft.
Es erwies sich, dass die dem System mit-
geteilte Ladung rasch fast bis zur Null zer-
streut wurde, wenn der Pulverisator in Aktion
gesetzt wurde. Schliesslich schwankte das
Elektrometer jedoch innerhalb sehr enger Grenzen,
wobei es öfter eine schwache positive Ladung
der Flasche anzeigte. Wir geben hier aus
der letzten Beobachtungsreihe die maximalen
Ablenkungen des Elektrometers während der
erwähnten Schwankungen:
7,0 mm, 3,5 mm, 3,0 mm
im Mittel also 4,5 mm, oder weniger als 2 Volt.
Eine so geringe Eigenladung des Kollektors
kann bei der Messung des Potentials der Luft
füglich vernachlässigt werden. Ein Zusatz von
Alkohol zum Wasser, welcher erforderlich ist,
um den Pulverisator bei niedrigen Temperaturen
verwenden zu können, brachte hierin keine
wesentliche Änderung hervor.
Was die Schnelligkeit anbelangt, mit welcher
dieser Kollektor wirkt, • so haben die weiter
unten angeführten Versuche gezeigt, dass der
angewandte (dieses Mal metallische) Pulverisator
wenigstens im Zimmer 3 — 4 mal rascher wirkte,
als die Flamme einer Stearinkerze, und fast
ebenso schnell, wie 5 mg Radiumbromid , das
in einer Glasröhre eingeschlossen war und der
Spitze des Pulverisators möglichst nahe ge-
bracht wurde.
Zu den Versuchen wurde eine Leydner
Flasche benutzt, deren Kapazität 2500 abs.
elektrostatische Einteilen betrug. Diese Flasche
wurde mit einem Ex n er sehen Elektroskop und
mit dem Pulverisator verbunden; letzterer war
in eine isolierte Flasche mit Wasser eingesetzt;
die Birne war durch eine Ebonitröhre isoliert.
An die Endspitze des Pulverisators wurde die
Flamme einer Kerze gebracht, welche bei ei-
nigen Versuchen isoliert, bei anderen am Pul-
verisator selbst befestigt war. Das ganze System
wurde bis ca. 150 — 200 Volt positiv geladen
und die Entladung durch die verschiedenen
Kollektoren dauerte je eine Minute. Die Ab-
nahme der Spannung wurde mit einem kalibrier-
ten Elektroskop gemessen; Kontrollversuche
zeigten nur verschwindend kleine Verluste durch
die Isolatoren.
Die Abnahme der Spannung war bei Ver-
wendung verschiedener Kollektoren folgende:
Wasserpulverisator 39+5 Volt in der Minute
Kerzenflamme . .11+1 „ „ „ „
Radium .... 40 + 12 „„ „ „
Die Kerze ergab eine grosse Konstanz
der Abnahme; die Wirkung des Pulverisators
war veränderlich, und befand sich scheinbar
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
in Abhängigkeit von der Stärke des Luftstrahls;
die Wirkung des Radiums hing merklich von der
Entfernung desselben vom Ende des Kollektors
ab. Behufs besserer Vergleichbarkeit der Resul-
tate der drei Kollektoren wurde die Endspitze
des Pulverisators vor veränderlichen äusseren
Einflüssen auf die Potentialverteilung dadurch
einigermassen geschützt, dass vor dem Pulveri-
sator ein nasses Blatt Papier aufgehängt wurde,
das mit der Erde verbunden war.
Nach angenäherter Berechnung betrug der
elektrische Strom, der durch die Zerstäubung
des Wassers bedingt wurde, 2xio~* Amp.
Bei einer anderen Versuchsreihe wurde die
Leydner Flasche abwechselnd positiv .und ne-
gativ geladen, die Wirkung des Pulverisators
aber in der Weise reguliert, dass die Birne
desselben gleichförmig je 60 mal in der Minute
zusammengedrückt wurde. Ein Unterschied in
der Wirkung des Pulverisators bei der einen
oder der anderen Ladung war aus diesen Ver-
suchen nicht zu konstatieren, und es wurden
annähernd dieselben Zahlen erhalten, wie bei
den ersten Versuchen, nämlich:
Verlust bei posit. Ladung: 36 Volt in der Min.
,, . » negat. „ 37 „ „ „ „
Die Kerze ergab wiederum für beide La-
dungen im Mittel 1 1 Volts in der Minute. In-
folge grosser Trockenheit im Zimmer war es
dieses Mal schwieriger, schädliche elektrische
Einflüsse zu beseitigen, weswegen die Schwan-
kungen in den Resultaten bedeutend grösser
waren.
Die grosse Überlegenheit des Pulverisators
gegenüber der Kerze weist auf die Vorteile der
Verwendung dieses Apparates zur Messung von
Potentialunterschieden hin, um so mehr als die
Kerze von jeher als ein ausgezeichneter Kollek-
tor im Vergleich zum Wasserstrahl galt. Da
eine Eigenladung des Pulverisators nicht ein-
tritt, so fällt auch jeder Zweifel fort, dass er voll-
ständig das Potential der umgebenden Luft
annimmt.
In Ergänzung zu den oben angeführten Er-
gebnissen dieser vorläufigen Untersuchung kann
noch auf die Experimente von D. Thomson
und die neueren Versuche von Himstedt')
über die Zunahme der Ionisierung von Luft,
die durch Wasser getrieben worden ist, hinge-
wiesen werden. Diese Versuche erklären viel-
leicht zum Teil die rasche Wirkung und
besonders die geringe Eigenladung des Pulveri-
sators. Jedenfalls ist hierbei nicht zu beftirch-
ten, dass der normale elektrische Zustand der
Luft, der von den Apparaten von Elster und
Geitel oder von Ebert registriert werden soll,
durch Ionen, die sich beim Zerstäuben des
l) Himstedt: „Über die loDisieniDg der Luft durch
Wasser." Ann. d. Phys. 18, 1903.
Wassers bilden, gestört wird, wie es beim
Gebrauch von radioaktiven Kollektoren der
Fall ist.
Für die elektrischen Beobachtungen im
Luftballon, welche auf die Initiative und auf
Kosten der Militär-Ingenieur- Verwaltung orga-
nisiert werden sollten, habe ich folgende Ein-
richtung getroffen, die an der Hand beifolgender
Zeichnung leicht verständlich ist.
Die Luft fiir die beiden Pulverisatoren (von
denen nur der eine abgebildet ist) wird nach
unten den Gefässen a vermittels der Gummi-
röhren c von 8 und 10 Meter Länge zugefiihrt.
Innerhalb der Gummiröhre c befindet sich ein
xztr Ihimp.e
' \\ T
n-^ — tr^ KTurvJEIectn/>s^aTu
Kupferdraht /, der erstens dazu dient, die
Flasche mit Wasser und Pulverisator zu tragen
und zweitens — um den letztern mit dem Elek-
troskop metallisch zu verbinden, das über dem
Korbrande des Ballons angebracht ist. Die
Ebonitröhre E, welche auf der am Korbrande
befestigten Holzlatte b ruht, dient zur Isolation
des Drahtes f\ ausserdem wird auf diese Röhre
das Ende der Gummiröhre c aufgezogen, welche
von einer Handpumpe kommt. Mit dieser
Pumpe (eine gewöhnliche Velozipedpumpe) wird
die trockene Luft, nachdem sie eine dreifache
Röhre mit Chlorcalcium passiert hat, zum
Pulverisator getrieben. Die Trockenheit im
Innern der langen Gummiröfaren ist, trotz des
dadurch bedingten geringen Druckverlustes,
insofern wichtig, weil dadurch eine Zunahme
der elektrischen Kapazität des Systems ver-
mieden wird. Ausserdem werden dadurch auch
die Kautschukröhren der Isolatoren E getrock-
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r
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
599
net; man kann in der Wand derselben sehr
feine Öffnungen iiir den Draht machen und die
Röhre E äusserlich noch mit einem Messing-
deckel tn umgeben, der die Isolation gegen
äussere Feuchtigkeit und sogar gegen Regen
schützt. Um den Abstand der beiden Kollek-
toren ändern zu können, benutzt man Ergänzungs-
stücke von Röhren und Draht, die an die Röhre
g, resp. an das untere Ende des Drahtes f an-
gefugt werden.
Die beschriebenen Kollektoren (nur mit
etwas anderer Schutzvorrichtung für die Isola-
tion) sind soeben bei zwei Ballonfahrten benutzt
worden, die vom St. Petersburger militärischen
Luitschiflerpark ausgerüstet waren, zur gleich-
zeitigen Messung der Stärke des elektrischen
Feldes und des lonengehaltes.
St. Petersb\irg.
(Eingegangen 13. Juli 1904.)
Über die stationären Wellen in einem Gasstrahl.
Von L. Prandtl.
Durch viele Beobachtungen, unter denen als
die sorgfältigsten und ausfuhrlichsten wohl die
der Brüder Emden') zu nennen sind, ist er-
wiesen, dass in den Gasstrahlen, die aus Öff-
nungen ausfliessen, stationäre Wellen auftreten,
sobald der Überdruck grösser ist, als der, welcher
genügt, um dem Gase Schallgeschwindigkeit zu
erteilen. Verschiedentlich wurden (nach dem Vor-
gang von R. Emden) diese Wellen als ebene
Schallwellen erklärt, und daraus geschlossen,
dass der Strahl mit Schallgeschwindigkeit fliesse
und überhaupt eine höhere mittlere Geschwindig-
keit nie annehmen könne. Im folgenden sollen
nun diese Wellen unter der vereinfachenden
Voraussetzung, dass sie sehr flach sind, nach
hydrodynamischen Methoden.untersucht werden.
Nimmt man die Strömung als völlig verlust-
frei und ohne Wärmeaustausch vor sich gehend
an, so ist die Dichtigkeit eine Funktion des
Druckes allein; ferner ist im stationären Zustand
auf jeder Stromlinie
(I)
J 0 2
const.
(/ Druck, Q Dichtigkeit, w Geschwindigkeit).
Kommen alle Stromlinien aus einem Raum, in
dem der Druck /o herrscht und die Geschwindig-
keit nicht merklich von Null verschieden ist, so
ist die Konstante überall dieselbe, es gilt also
für jede Differentiationsrichtung
l) K. Emden, Ober die Anssttömungserscheinungen per-
manenter Gase. Habilitationsschrift. Leipzig 1899; auszttglich
in Wied. Ann. 69, 264 u. 426 (1899); P. Emden: Die Aus-
Mröraungserscheinungen des Wasserdampfes. Dissertation.
Manchen 1903. Weitere Litteraturangaben finden sich daselbst.
(la)
dp
+ wdw = o.
Die Strömung ist dann auch wirbelfrei. ') Man
kann also die Geschwindigkeitskomponenten von
einem Strömungspotential «p ableiten.
Fig. I.
Nimmt man Cylinderkoordinaten , so kann
man für einen kreisförmig begrenzten Strahl mit
abwechselnden Verdichtungen und Verdünnun-
gen, solange diese nur gering sind, setzen:
(2) . . .(p = w„z-\-asinßg-f[r).
Die Geschwindigkeitskomponenten werden
(2a) . . Wz = w^-\-aß cos ßsf{r);
Wr=a sin ß2f'{r).
Da die Bewegung stationär sein soll, muss
in jedem Volumenelement ebensoviel Masse
ausströmen, als einströmt, es muss also
(3) . . . . div {fiw) = o
sein. Nun ist
div (qw) = V • (pw) ^QV-w + w . ve ^),
oder genügend genau = q„S7 »tv + Wm>S7Q,
wobei Qn, und w„ die Mittelwerte von Q und
w sind. (Die Vernachlässigung ist dadurch
zu rechtfertigen, dass alle Schwankungen nur
auf die erste Ordnung genau gerechnet werden
sollen.) Wegen der Zustandsgieichung und
wegen Gleichung (i) können q und / als Funk-
tionen von w angesehen werden; es ist nun
ig _ dp öa;
is '" dw Zz
dQ_ dp_ itv
dp dw is
Hierin lässt sich nach einer bekannten Beziehung
dg I
dp ~ c^
setzen, wobei c die dem Zustand entsprechende
Schallgeschwindigkeit ist, ferner ist aus Gl. (la)
dp w^ .
dw p '
w«.V(>=«''«
= «'»
setzt man nun wieder w ■■
dem
Zw
= w,
'«, Q = Qm, ausser-
1) Die Wirbelbildnng ist dem Vcktorprodulct
v/x v-
propoitional, also hier, weil q eine Funktion von f allein ist,
gleich Null.
2) Vektorbezeichnnngen nach Gibbs' Vektoranalysis.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
was eine Vernachlässigung von gleicher Ord-
nung bedeutet, so erhält man
dtv [qw) = o = q,„ idtvw — —7- -y- 1 •
Mit
dtv w = -r H -T -
or r 6z
ergiebt sich
ör r \ c^ J
Mit den Werten von Wr und a*« aus 2 a giebt
dies
(4)
+(^-0^vw)-
Hierdurch hat man für die noch unbekannte
Funktion f{r) eine Differentialgleichung gewon-
nen. Ihre Lösung wird durch Besselsche
Funktionen gebildet, es ist
(5) . . /ir)-=Qriar)+ QYH<^r).
wobei
(Sa)
«=.K5-^
ist. F* kommt hier weiter nicht in Betracht,
da es für r=o unendliche Werte liefert. Die
Grenzbedingung für ^** ergiebt sich nun aus
dem Umstand, dass am Rande des Strahles, der
an ruhende Flüssigkeit grenzt, der Druck und
infolge Gl. (i) auch die Geschwindigkeit kon-
stant sein muss; bis auf die erste Ordnung
genau ist dies erfüllt, wenn für r ==
(</= mittlerer Strahldurchmesser) w, =w„, also
/{r) = o ist. Es ist also jede Lösung brauch-
bar, für die
{4'
ist. Bezeichnet man die Wurzeln von 3^{x)
mit xi X2 . . . Xm . . ., so ist
2Xn
Der Vergleich mit (5 a) liefert, wenn man noch
die Wellenlänge
3 2üt_
ß
einfuhrt:
(6) . .
Xn^d-
-K^
i;
am meisten kommt die grösste Wellenlänge in
Betracht; diese wird für x^ =^ 2,405 ... er-
halten, es wird
(6a) . . ;i, = 1,307 d
V-i - ..
Es sei noch erwähnt, dass man für einen Strahl,
der aus einem länglichen Schlitz von der konstan-
ten Breite d ausströmt, die Rechnung ebenfalls
durchfuhren kann; es wird (;irund.? als Koordina-
ten der hier ebenen Strömung)
9> = zv„z + sin ßs («i cos ax-\- a^ sin ax),
wobei wieder ^_
wird. Die Grenzbedingung liefert hier
« c^
und die grösste Wellenlänge
^i = 2*r -^ — I-
Als das wichtigste Ergebnis dieser Rechnung
erscheint mir der aus der Formel für die Wellen-
länge X unmittelbar zu entnehmende Aufschluss,
dass die hier besprochenen Wellen nur
bei Strahlgeschwindigkeiten möglich
sind, die grösser sind, als die dem Zu-
stande des Gases imStrahl entsprechende
Schallgeschwindigkeit, und dass jedem
Verhältnis - - eine bestimmte grösste
c
Wellenlänge entspricht.
W^3
Fig. 2.
Für den flachen Strahl lässt sich, wie be-
merkt sein möge, auch bequem eine Beziehung
unseres Problems* zu dem Machschen Phä-
nomen herstellen. Der Strahl wird, wenn
hinter der Kante der Düse ein etwas anderer
Druck herrscht, als in der Mündung, von sta-
tionären Wellen durchzogen, die von den Kanten
beginnend, unter einem Winkel, a dahinziehen,
für den nach Mach gilt:
sm a =
w
Da eine Verdünnung an der freien Oberfläche
als Verdichtung reflektiert wird, wiederholt sich
das Spiel erst nach zwei Wellenlängen, es ist
dann
X = 2 b ctg a = 2b
' stn^a
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601
genau wie oben. Beim kreisförmig begrenzten
Strahle ist diese einfache Betrachtung deshalb
nicht anwendbar, weil die sich durchkreuzenden
kegelförmigen Wellen eine weniger einfache
Gestalt besitzen.
Dies lässt sich übrigens auch daraus ent-
nehmen, dass hier die Längen der einzelnen
Wellen, durch deren Superposition jede mög-
liche Bewegung dargestellt werden kann, nicht
wie beim flachen Sdilitz, kommensurabel sind.
Über den Verlauf der Bewegung bei end-
lichen Druckunterschieden lassen sich auf Grund
der Riemannschen Theorie der endlichen Ver-
dichtungs- und Verdünnungswellen einige qua-
litative Aussagen machen.
Das erste Wellenkreuz in Abbildung 2 (ebene
Bewegung) besteht aus Verdünnungswellen; diese
werden sich in dem Masse, als sie sich von
ihren Erzeugungsstellen, den Kanten der Düse,
entfernen, verflachen; nach der Reflexion werden
sie zu Verdichtungswellen, die nach Riemann
die Eigenschaft: haben, im weiteren Verlauf
immer steiler zu werden. Auf Grund dieser
Überlegung ist Abbildung 3 entstanden; in den
Mittel abgiebt, um durch Messung der Wellen-
länge die Strahlgeschwindigkeit zu bestimmen,
zu den bisherigen Versuchen kommt.
R. Emden flndet für permanente Gase bei
konisch verengten Düsen unter den verschie-
densten Verhältnissen die Wellenlänge
(/ Druck vor der Düse, /i hinter der Düse, ^
Druck im freien Strahle, d engster Düsendurch-
messer). Ich habe mit - ^ 1,41 für meine
Cv
Beziehung
i.= 1,307 ä„y y— 1
Fig. 3.
nichtschrafHerten Feldern ist die Strömung
ungefähr gleichförmig und geradlinig, in den
schraffierten, den verbreiterten Wellen ungleich-
förmig und krummlinig. Von Interesse ist auch
der Fall, dass in der Düsenmündung gerade
Schallgeschwindigkeit herrscht (dies tritt bekannt-
lich immer bei verengten Düsen ein); hier werden
die äusseren Unstetigkeitslinien (i und 4) der
Figur 3 senkrecht zur Strahlrichtung (da sin a
= I wird) ; wie man leicht sieht, bleiben dann
von der Figur nur die doppelt schraffierten
Teile übrig. Diese ergeben dann ungefähr das
vorstehende Bild (Fig. 4). An den gestrichelten
Linien ist das Druckgefalle und die Krümmung
der Stromlinien unstetig.
Es soll nun noch untersucht werden, wie
die vorstehende Theorie, die ein experimentelles
die Umrechnung auf obige Formelgestalt vor-
genommen und statt 0,89 einen Koeffizienten AT
erhalten, dessen Werte bei den verschiedenen
Druckverhältnissen - aus der folgenden Ta-
A
belle ersichtlich sind.
w
c
äw
de
K 1,24
23 4 6 10 20 $0 100 200
«.045 ».355 «.555 ».825 *,i5 ^M 3.*i 3,69 4."
1,003 1,05 1,11 1,21$ 1,39 1,70 2,26 2,83 3,Si
,195 1,19 1,19s «." ".*6 '.«95 ».3« »>36
Für Drücke von 2 bis 12 kg/cm* und Aus-
strömen in die Atmosphäre würde also genügend
;i == 1,2 J/^^9Ä
genau
/i
geschrieben werden können. Die Abweichung
des Koeffizienten 1,2 von dem Emdenschen
0,89 ist zur Genüge dadurch erklärt, dass die
Emdenschen Wellen, weil mit verengten Düsen
erzeugt, als untere Geschwindigkeitsgrenze die
Schallgeschwindigkeit haben und daher nicht
als Wellen mit kleiner Amplitude angesehen
werden dürfen. Der prinzipielle Unterschied ist
derselbe, wie der zwischen Abbildung 3 und 4.
Eine ungefähre Abschätzung, die auf die Winkel
der Unstetigkeitslinien gegründet ist, ergiebt
einen Koeffizienten, der dem Emdenschen sehr
nahe kommt.
(EiDgegsiDgeD 8. September 1904.)
Eine Methode zur Bestimmung der Reibung
in Röhren bei sehr geringer Geschwindigkeit
Von Carl Forch.
Wenn man den Reibungskoeffizient von Flüssig-
keiten in mehr oder weniger fengen Röhren be-
stimmt, pflegen die vorkommenden Geschwindig-
keiten meistens recht beträchtliche Werte an-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
zunehmen, da man die Druckhöhen bezw. die
Gefälle ziemlich gross nehmen muss, um sie
hinreichend genau messen zu können. Es sei
im folgenden eine einfache Versuchsanordnung
beschrieben, welche gestattet, die Druckhöbe
durch Wägung zu ermitteln und es so er-
möglicht mit sehr geringen Druckhöhen und
dementsprechend bei verhältnisntässig sehr
kleinen Geschwindigkeiten der bewegten Flüssig-
keitssäule doch noch brauchbare Werte des
Reibungskoeffizienten zu erhalten.
Zwei flache cylindrische möglichst gleiche
Glasschalen sind derart an einer passenden
Wage rechts und links aufgehängt, dass sie bei
arretierter Wage auf einer festen Unterlage
(je drei Punkten) unverändert stehen, beim Los-
lassen der Arretierung aber von den Gehängen
der Wage gefasst werden und gegeneinander
ausbalanziert werden können. Eine über jeder
Glasschale angebrachte Hilfswagschale gestattet
die zum Ausgleichen nötigen Gewichte leicht
aufzusetzen. Die beiden Glasscbalen werden
nun so mit Wasser gefüllt, dass dieses bei
arretierter Wage, — wenn also die Glasschälen
auf ihrer festen Unterlage stehen — in beiden
möglichst gleich hoch steht. Alsdann verbindet
man durch eine passend gebogene und mit
Wasser gefüllte Glasröhre so die Schalen, dass
eine etwa noch bestehende Differenz in der
Höhe der beiden Wasserspiegel durch die Röhre,
die als Heber wirkt, sich ausgleicht. Diese
Verbindung muss so lange bestehen bleiben,
bis sicher jede Druckdifferenz zwischen den
beiden Gefässen verschwunden ist. Alsdann
entfernt man den Heber und bestimmt die Ge-
wichtsdifferenz beider Glasschalen. Giesst man
hierauf in die eine Glasschale Wasser zu und
wägt wieder, so kann man, wenn man noch die
Oberfläche des betreffenden Wasserspiegels
kennt, die Höhendifferenz berechnen. Nachdem
die Wage arretiert, also beide Glasschalen
wieder in ihre frühere Lage gebracht sind, wird
durch den mit Wasser gefüllten Heber eine
gemesseneZeit hindurch die Verbindung zwischen
beiden Gefässen hergestellt. Eine dritte Wägung
am Schluss ergiebt dann die übergegangene
Flüssigkeitsmenge.
Die beiden benutzten Glasschalen hatten
Durchmesser von etwa 1 6 cm. Sie hatten vor dem
Versuch 24 Stunden hindurch mittels des Hebers
in Verbindung gestanden. Dieser war 157,5 cm
lang und hatte einen Durchmesser von 0,1 892 cm.
Es wurden alsdann z. B. auf die rechte Schale
20,39 gr. Wasser aufgegossen; in 740 sec flössen
dann 1,27 g über; es hatte dabei während
des Versuches im Mittel ein Gefälle von 0,00063 5 5
bestanden. Bei 4 unter gleichen Verhältnissen
und bei fast gleichem Gefälle angestellten Ver-
suchen betrug die auf die Zeiteinheit und gleiches
Gefälle reduzierte Wassermenge in willkürlichen
Einheiten: 1790, 1790, 1825 und' 1835. ^"
drei weiteren Versuchsreihen war die Überein-
stimmung zweimal besser, einmal gleich.
Es bedeutet im folgenden:
t) den Reibungskoeffizient in g Gew. sec-'cm''
für 18«,
^ . ^ A.i. Höhendiffereni beider Wasserspiegel
r das Gefalle -Läl^dTrRöhTi^
V die mittlere Geschwindigkeit des bewegten
Wassers in der Röhre unter der Annahme,
dass der Flüssigkeitsfaden sich als ganzes mit
gleicher Geschwindigkeit fortbewege; in cm sec
r
^
V cm^'sec
0,001558
0,0008004
0,0006355
0,0002943
0,0000122
0,0000120
0,00001 19
.0,0000118
0,157
0,077
- 0,065
0,030
Abgesehen davon, dass die Anordnung nur
gestattet bei Zimmertemperatur zu arbeiten,
treten folgende Fehlerquellen auf Durch das
Eintauchen der Glasröhre erfolgt eine geringe
Niveauänderung, welche man durch passende
Anordnung beiderseits hinreichend gleich und
konstant machen kann und muss. Die Ver-
dampfung wirkt in beiden Schalen gleichmässig,
nur wenn etwa diese beim Wägen in pendelnde
Bewegung gekommen waren, so dass beiderseits
die Randbenetzung verschieden ist, mag die
Verdampfung merklich verschieden werden.
Ein prinzipieller Fehler wird dadurch eingeführt,
dass in der zweimal um 90° und einmal um
180" gebogenen Glasröhre durch die Änderung
in der Bewegungsrichtung gleichsam eine Ver-
grösserung des Reibungskoeffizienten bewirkt
wird. (Bei geringer Abänderung der Anordnung
könnte man mit nur einer Biegung um etwa
150" auskommen, wenn der Heber stehend
statt horizontal liegend angebracht wird.) Wenn
auch die Biegungen nicht scharf sind, so
wurden doch die Werte des Reibungskoeffizienten
thatsächlich etwas zu gross gefunden wie die
\ vorstehenden Zahlen zeigen; immerhin aber er-
giebt sich aus ihnen, dass bei sehr geringen
I Geschwindigkeiten der Reibungskoeffizient nicht
wesentlich andere Werte annimmt als bei sehr
viel grösseren Geschwindigkeiten, z. B. bei
solchen von etwa 50 cm/sec, wie sie bei den
üblichen Dimensionen der sonst benutzten Appa-
rate etwa vorkommen.
(Eingegangen i. Angust 1994-)
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
603
Ober die Verwendbarkeit der Methode von
Königsberger zur optischen Untersuchung pas-
siver MetallspiegeL
Von A. L. Bernoulli.
Das Studium der anormalen elektromotori-
schen Zustände des Chroms durch Hittorf ) hat
den, wie es schien, längst geschlichteten Streit
zwischen Faraday und Schönbein über die
Ursachen der Passivität der Metalle wieder ent-
facht. Dadurch wurde der Physiker vor die Auf-
gabe gestellt, die nicht direkt wahrnehmbaren
physikalischen Veränderungen eines Metall-
spiegels, welche sich zunächst bloss elektromo-
torisch verraten, auch optisch festzustellen. Daran
schliesst sich weiterhin die Aufgabe, aus der
Art der allenfalls beobachteten optischen Ano-
malien auf die physikalische Beschaffenheit der
untersuchten Spiegelflächen zurückzuschliessen.
Micheli^) wandte eine in der Hauptsache
von Jamin herrührende und von Quincke und
später von Drude verbesserte Methode an.
Micheli benutzte monochromatisches unter
45' Azimut gegen die reflektierende Fläche
linear polarisiertes Licht. Die speziellere Form
der Methode, ob Phasendifferenz und Haupt-
Azimut oder direkt Haupteinfallswinkel und
Hauptazimut gemessen werden, ist ohne prin-
zipielle Bedeutung. Wichtig ist nur, dass zwei
solche optische Grössen gemessen werden, deren
Kenntnis zur Berechnung aller gesuchten Kon-
stanten der Reflexion für eine bestimmte
Wellenlänge und ein bestimmte Beschaf-
fenheit des Spiegels ausreicht. Auf die Re-
flexion von polychromatischem oder nicht linear
polarisiertem Licht gestattet die Methode keine
Anwendung.
Durch minimale Änderungen der Beschaffen-
heit der spiegelnden Oberfläche erleiden die
zwei zu messenden Grössen beträchtliche Ände-
rungen. Die genannte Methode, die ursprüng-
lich bloss zur Bestimmung der optischen Kon-
stanten stark absorbierender Medien benutzt
worden war, eignet sich, wie Drude gezeigt hat,
in hervorragendem Masse zum Nachweis von
solchen Änderungen der spiegelnden Oberfläche,
die sich der Beobachtung bei unbewaffnetem
Auge durchaus entziehen. Die Methode ge-
stattet aber nicht bloss aus einer allfälligen
Änderung der Konstanten zu schliessen, dass
überhaupt eine anormale Beschaffenheit der
Oberfläche vorliegt, sondern durch Kombination
der beobachteten Änderungen der beiden ge-
messenen Konstanten gestattet sie uns sichere
i) Hittorf, Zeitsclir. f. phys. Chem. 86, 729; 80,
481' und 84, 381;.
2) Micheli, Archiv des Sciences physiques et naturelles,
(lenf 10, 122, 1900.
Rückschlüsse auf die Art der Änderung der
Oberfläche.
Kratzen in der Spiegeloberfläche oder Korro-
sion verkleinern den Haupteinfallswinkel und
noch mehr das Hauptazimut. ') Ein Anwachsen
des Hauptazimutes bei konstantem oder wenig-
stens sehr nahe konstantem Haupteinfallswinkel
deutet auf Steigerung der Absorption ohne
nennenswerte Änderung der Elliptizität der re-
flektierten Komponente. Ein solcher Fall wurde
z. B. von Drude an nicht ganz frischen Bruch-
flächen des Antimon glanzes beobachtet.^) Wächst
dagegen das Hauptazimut beträchtlich, während
der Haupteinfallswinkel stark abnimmt, so
müssen wir mit Drude schliessen, dass eine
Deckschicht aus undurchsichtigem Material vor-
liegt.
Im Gegensatz zu Micheli messen W.J.Mül-
ler und J. Königsberger^) die Änderung des
totalen Reflexionsvermögens bei weissem
linear polarisiertem Licht. Die Methode ver-
zichtet also von vornherein auf die Bestimmung
der optischen Konstanten für eine bestimmte
Wellenlänge, kann also auch nicht die Ände-
rungen von physikalisch-definierten optischen
Konstanten messend verfolgen. Wie zu er-
warten, haben die genannten Forscher trotz
der an und für sich vorzüglich ausgearbeiteten
Methode von Königsberger keine solchen
Änderungen für den passiven Zustand gegen-
über dem aktiven gefunden, die die Beobach-
tungsfehler überschritten hätten. Weiterhin
spricht gegen die Brauchbarkeit der Metliode
von Königsberger, dass sie auf alle Fälle
nur zur Konstatierung einer Schicht dienen
kann. Ob die Änderung der Absorption des
weissen Lichtes durch eine Deckschicht bewirkt
wird, ob diese durchsichtig oder undurchsichtig
ist, oder ob die beobachtete anormale Absorp-
tion überhaupt bloss von der Korrosion der
Oberfläche und den dadurch auftretenden
Beugungserscheinungen herrührt, auf alle diese
Fragen bleibt uns die Methode von Königs-
berger im Gegensatz zu der von Drude jede
Antwort schuldig.
Ein weiterer wichtiger Einwand ergiebt sich
aus der Theorie der Reflexion. Voigt^)
und noch spezieller Dru de •>) haben gezeigt, dass
die Formeln, welche das Verhältnis der Inten-
sität der reflektierten zur einfallenden Kompo-
nente des Lichtes angeben, doch richtig bleiben,
wenn wir statt der absoluten Werte der beiden
gemessenen optischen Konstanten beliebige,
durch Oberflächenschichten modifizierte Werte-
1) Wied. Ann. 89, 492, 1890.
2) Wied. Ann. 38, 889, 18S9.
3) Diese Zeitschr. 6, 413, 1904.
4) Voigt, Wied. Ann. 81, 329, 1SS7.
5) Drude, Wied. Ann. 36,' 885, iSSj.
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6o4
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
paare der zu bestimmenden Konstanten ein-
setzen. Es kann somit sehr wohl eine beträcht-
liche Schicht vorhanden sein, welche nach der
Methode von Königsberger unmöglich gefun-
den werden kann, selbst wenn man statt des
weissen Lichtes monochromatisches benutzt
(Eingegajigen 30. August 1904.]
BERICHTE ÜBER WISSENSCHAFTLICHE
VERSAMMLUNGEN.
74. Versammlung der British Association for
the Advancement of Science.
Vom 17. bis 24. August 1904 tagte in Cam-
bridge die britische Naturforscherversammlung.
Eine aussergewöhnlich grosse Zahl von Teil-
nehmern aus England sowohl, als auch vom
Ausland, besonders aus Deutschland, hatte sich
hierzu eingefunden.
Eröffnet wurde die Tagung am Abend des
1 7. August durch einen Vortrag des diesjährigen
Vorsitzenden, des englischen Ministerpräsidenten
Arthur J. Balfour. Er hatte sich „Gedanken,
veranlasst durch die neue Theorie der Materie"
als Thema gewählt, und suchte sich in seinen
Ausfuhrungen „in der Nähe der Grenze zu halten,
die Physik und Philosophie trennt". In form-
vollendeter Rede legte er dar, wie sich seit
dem Ende des 18. Jahrhunderts unsere An-
sichten über die Materie geändert haben, wie
damals das allgemeine Streben nach einer
mechanischen Welterklärung ging, wie die Be-
deutung der Elektrizität und des Magnetismus
in den physikalischen Theorien immer mehr
hervortrat, und wie die heutige Entwicklung
dazu dränge, alle Materie als elektrischer Natur
zu betrachten. Herr Balfour, der das letzte
Ziel der Forschung nicht in der blossen Auf-
findung des gesetzmässigen Zusammenhanges
der verschiedenen Phänomene sieht, schloss
seine philosophischen Betrachtungen über die
erwähnten Wandlungen und Ergebnisse physi-
kalischer Forschung mit dem Resultate, dass,
je erfolgreicher wir in der Erklärung der physi-
kalischen Erscheinungen sind, desto mehr
Zweifel entstehen an der Wahrheit unserer
Theorien.
Am 18. August begannen die Sektions-
sitzungen, die dann am 19., 22., 23. und 24.
August fortgesetzt wurden. Die mathematisch-
physikalische Sektion war in eine mathematische
und eine physikalische Abteilung geteilt und
von letzterer wiederholt die Unterabteilung
für kosmische Physik und Astronomie ab-
getrennt. Der 20. August war zur Veranstal-
tung einer Reihe Exkursionen nach interessan-
ten Orten Ost-Englands ausersehen, während
an den anderen Tagen die verschiedenen
Würdenträger in Cambridge sowie mehrere
Colleges durch Veranstaltung von Garden- und
Evening-Parties in gastfreundlichster Weise für
die Unterhaltung der Teilnehmer sorgten.
Die Sitzungen der mathematisch -physika-
lischen Sektion wurden durch einen Vortrag
des Sektionspräsidenten, Herrn Professor Horace
Lamb (Manchester) eröffnet, der anknüpfend an
die Bedeutung, die Stokes für die Entwicklung
der mathematisch-physikalischen Wissenschaften
zukommt, die Wichtigkeit enger Beziehungen
der mathematischen Physik mit dem Experiment
hervorhob, und auch für den reinen Mathematiker
eine eingehendere Beschäftigung mit den Natur-
wissenschaften als wünschenswert bezeichnete.
In einem Vortrag über „Strahlung im Sonnen-
system" gab Herr Prof j. H. Poynting eine
fesselnde Darstellung der durch Versuch und
Theorie gewonnenen Resultate betreffs der
Wärmestrahlung der Sonne und der übrigen
Himmelskörper, ihrer Temperatur und ihres
Strahlungsdruckes und der aus diesen Thatsachen
sich ergebenden Folgerungen.
Eine Ausstellung physikalischer Apparate
und mathematischer Modelle war im grossen
Praktikumsraum des Cavendish-Laboratoriums
veranstaltet.
Von den in den Sektionen gehaltenen Vor-
trägen seien die folgenden hervorgehoben.
W. Wien (Würzburg): Experimente zur
Entscheidung der Frage, ob sich der
Äther mit der Erde bewegt oder nicht.
Nachdem sich alle bisherigen Anordnungen
zur Entscheidung dieser Frage als nicht stich-
haltig erwiesen haben, macht Herr Wien darauf
aufmerksam, dass man Aufschluss über dieselbe
erhalten könnte durch direkte Vergleichung der
F'ortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes in
Richtung der Erdbewegung mit derjenigen in
der entgegengesetzten Richtung, unter An-
wendung der folgenden schemattschen Anord-
nung; ob indessen mit den heutigen Mitteln
die nötige Genauigkeit erreicht werden kann,
will Herr Wien dahingestellt sein lassen.
Die von zwei Lichtquellen L\ , L^ ausgehenden
Strahlen werden durch die beiden Spiegel S)
und ^"2 nach den Skalen A^ und A^ reflektiert.
Die beiden Systeme (i) und (2) liegen in grosser
Entfernung voneinander in Richtung der Erd-
bewegung. Werden dann die Spiegel 5, und
.S'2 in genau synchrone Rotation versetzt, so
werden die Bilder auf den Skalen Ax und A^
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r
Physikalische Zeitschrift. S- Jahrgang. No. 19.
'605
abgelenkt und zwar ist die Ablenkung pro-
portional der Zeit, die das Licht zum Durch-
laufen des Weges 6"i S^ bezw. S^ S^ braucht,
also proportional zu
C -{-V
c — v'
wo c die Lichtgeschwindigkeit und v die rela-
tive Geschwindigkeit des Äthers gegen die
Erde ist
, wenn der Äther relativ zum Son-
loooo
nensystem ruht .
J. H. Poynting, Über die Tangential-
kraft, die durch den schiefen Auffall von
Licht auf eine Fläche hervorgerufen wird.
Auf eine Fläche schief auffallendes Licht
übt, abgesehen von dem Druck normal zur
Fläche, eine Kraft parallel zur Fläche aus von
der Grösse — (i — /<) sin 20 [5 = Energiedichte
des einfallenden Lichtes, {t = reflektierter Bruch-
teil des einfallenden Lichtes, a = Einfallswinkel].
Herr Poynting hat unter Mitwirkung von
Herrn Guy-Barlow diese Tangentialkraft unter
Benutzung der nachstehend skizzierten An-
ordnung gemessen.
.fadm.
♦ - - --/Sein ^
P\ üläSitibchen j!\
I \veaäbfrtf
'uFlächf
Fig. 2.
Empfindlichkeit: i mm der Skala entsprechen
einer parallel der Fläche wirkenden Kraft
0,483 • io~® Dynen.
Der Apparat befand sich in einem Messing-
gehäuse mit Giasseiten, das auf ca. i cm Druck
ausgepumpt war.
Wenn das Licht auf die schwarze Fläche
unter einem Winkel von 45" fiel, ergab sich
eine Ablenkung entsprechend einem Werte von
^=5,8 • io~ ^ Dynen, wobei n = o angenommen
wurde. E wurde sodann durch Messung der
Temperaturerhöhung einer Silberplatte, auf
welche man denselben Strahl feilen Hess, direkt
bestimmt und ergab sich zu 6,5 . io~* Dynen.
M. Abraham (Göttingen): Die Rück-
wirkung der Strahlung auf ein bewegtes
Elektron.
Der Ausdruck fiir die Grösse dieser rück-
wirkenden Kraft wurde für den allgemeinen
Fall gegeben und dann auf den praktisch
wichtigsten Fall der Bewegung des Elektrons
längs einer Schraubenlinie durch Zerlegung in
eine parallel der Achse der Schraubenlinie und
in eine längs eines Kreises wirkende Kraft-
komponente angewendet.
R. W. Wood (Baltimore): Quantitative
Bestimmung der anomalen Dispersion
des Natriumdampfes.
Es wurden einige interessante Experimente
mit Natriumdampf gezeigt. Bringt man etwas
Natrium auf den Boden eines mit Wasserstoff
gefüllten Kölbchens und erhitzt das Natrium-
stückchen, so erhebt sich darüber Dampf in
Form eines Tropfens, der — bei gewöhnlichem
Licht gänzlich unsichtbar — im durchfallenden
Natriumlicht vollkommen dunkel erscheint; dreht
man das Kölbchen, so dass das Natrium an
der oberen Glaswand hängt, so bleibt auch der
Dampfballen oben hängen; es macht den Ein-
druck, als ob der Natriumdampf sich wie eine
Flüssigkeit mit Oberflächenspannung verhielte.
Erhitzt man in einem evakuierten horizontalen
Glasrohr, dessen beide Seiten mit ebenen
Glasplatten verschlossen sind, eine Anzahl
Natriumstückchen durch untergestellte Brenner,
so wirken die sich entwickelnden Dämpfe
wie ein Prisma mit horizontaler Kante und
es lässt sich sehr schön die anomale Dis-
persion nach der Methode der gekreuzten
Prismen beobachten. Durch Anwendung eines
mit homogenem Natriumdampf gefüllten Glas-
rohres endlich gelang es Herrn Wood, nach
der Interferenzmethode den Brechungsexpo-
nenten des Natriumdampfes für verschiedene
Wellenlängen zu bestimmen.
R. W. Wood, Neue Verbesserungen
in der Farbenphotographie nach der
Beugungsmethode.
Einige von Herrn Wood ausgestellte Farben-
photographien illustrierten die interessante, von
Herrn Wood vor mehreren Jahren angegebene
Methode, während ein Bild durch eine Kom-
bination des Beugungsprozesses mit dem Jolly-
schen Prozess hergestellt war.
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6o6
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
H. Rubens (Chariottenburg) : Über Rest-
strahlen und die optischen Eigenschaften
der Metalle.
Der Vortragende und Herr Hagen haben
ihre bekannten Versuche neuerdings auf Metall-
legierungen ausgedehnt, bei denen die Verhält-
nisse für die Untersuchung wesentlich günstiger
liegen als bei den reinen Metallen. Sie fanden
eine vollkommene Bestätigung der Maxwell-
schen Formel
10"
lOO — Ä =
Als ein wichtiges Resultat der Arbeiten der
beiden Forscher ergiebt sich, dass es jetzt
möglich ist, eine Bestimmung des Ohm auf
rein optischem Wege anzustellen. Aus dem
Mittelwert ihrer Versuche leitet sich die Grösse
des Q. ab zu 1,05 m Quecksilber von 0° und
I mm"'' Querschnitt, und diese Bestimmung könnte
noch wesentlich verbessert werden, wenn die
Wellenlängen der Strahlen genauer bestimmt
würden.
In der anschliessenden Diskussion wies Lord
Kelvin auf die grosse Bedeutung dieser Ver-
suche hin, welche ergeben haben, dass dieselben
Gesetze, die für die Schwingung eines Magnet-
pols mit einer Schwingungsdauer von i Sek.
gelten, ihre Gültigkeit behalten für Schwingun-
gen, die fünf Billionen mal schneller erfolgen.
O. Lummer (Charlottenburg), Über die
Trennung der feinsten Spektrallinien.
An Hand eines Vergleiches erläuterte der
Vortragende in anschaulicher Weise, dass es
zur Auflösung feinster Spektrallinien nötig ist,
die Gangunterschiede zu benutzen, die zwischen
zwei Strahlen nahezu gleicher Wellenlänge nach
der Durchlaufung eines langen Weges eintreten,
und besprach daran anschliessend die von ihm
konstruierten Apparate, die bisher die stärkste
Auflösung der Quecksilberlinien ergeben haben.
Die Apparate wurden von Herrn Lummer in
Thätigkeit vorgeführt.
H. Kayser (Bonn): Normalen der Wel-
lenlängen.
Durch Michelson und Perot und Fabry
ist nachgewiesen, dass die Rowland sehen
Wellenlängentabellen fehlerhaft sind. Würden
die Fehler nur davon herrühren, dass Rowland
die Frau nho ferschen Linien und die ent-
sprechenden Linien des Bogenspektrums in der
Annahme ihrer Identität gemischt benutzte, so
Hesse sich nach seiner Methode, der Koinzi-
denzmethode, ein fehlerfreies System herstellen.
Indessen wurde von Michelson gezeigt und
von Herrn Kayser durch Messung an zwei
grossen Rowlandschen Gittern bestätigt, dass
Teilungsfehler möglich sind, die bewirken, dass
eine Linie zweiter Ordnung von der Wellenlänge
X
— nicht an derselben Stelle durch das Konkav-
2
gitter entworfen wird, wie die Linie X erster
Ordnung; hierdurch ist die Unbrauchbarkeit der
Gitter für absolute Bestimmungen sowohl, wie
für relative nach der Koinzidenzmethode erwiesen
und ihre Anwendbarkeit auf Interpolationszwecke
beschränkt.
Ein neues System von Normalen kann daher
nur dadurch geschaffen werden, dass eine grössere
Anzahl von Linien (etwa 50) mit einem Inter-
ferometer absolut bestimmt werden, eine Auf-
gabe, die zweckmässig von verschiedenen Be-
obachtern in Angriff zu nehmen wäre. Durch
Interpolation lassen sich dann andere Linien
o
auf einige Tausendstel einer Angström sehen
Einheit genau erhalten. Durch Rechnung nach
den bisherigen Beobachtungen, entsprechend
dem Vorschlag Herrn Hartmanns in Pots-
dam, eine Korrektionstabelle herzustellen, ist
nicht möglich.
Sir W. Ramsay, Änderungen, hervor-
gerufen durch j9-Strahlen.
Nach Beobachtungen des Vortragenden und
des Herrn W. T. Cooke wurden Glasgefässe
durch die von einem verschlossenen Gefäss
ausgehende Strahlung einer Radiumbromid-
lösung je nach der Zusammensetzung des Glases
verschieden gefärbt und auf der Oberfläche eine
radioaktive Substanz erzeugt (vergl. Nature 70,
341, 1904).
Diskussion über N-Strahlen.
Herr Lummer führte aus, dass er ursprüng-
lich nicht beabsichtigt habe, auf diesen Gegen-
stand noch einmal zurückzukommen; die offizielle
Anerkennung jedoch, die Herrn Blondlots
Experimente durch Verleihung eines der grossen
Preise der französischen Akademie gefunden
haben, habe ihn bestimmt, der AufTorderung,
diese Diskussion zu eröffnen, Folge zu leisten.
Trotz vieler Bemühungen ist es dem Vortragen-
den und Herrn Rubens nicht gelungen, auch
nur das leiseste Anzeichen eines Effektes der
N-Strahlen zu beobachten. Inzwischen habe
Herr Blondlot die bekannten Photographien
veröffentlicht, die die Wirkung der N-Strahlen
auf eine kleine Funkenstrecke zur Darstellung
bringen sollen. Es liege nahe, den von Herrn
Blondlot erhaltenen photographischen Effekt
der Kapazitätsänderung durch Verschiebung des
Bleischirmes zuzuschreiben; indessen sei es dem
Vortragenden und Herrn Rubens überhaupt
nicht gelungen, mit der Blondlotschen An-
ordnung die verschiedene photographische
Wirkung zu erhalten, auch alle anderen Versuche,
die Wirkung der N-Strahlen photographisch fest-
zustellen, haben fehlgeschlagen. Eine Unter-
suchung, wieviel die Helligkeit eines schwacli
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
607
leuchtenden kleinen Schirmes geändert werden
muss, damit die Änderung dem Auge bemerk-
bar wird, habe ergeben, dass die Änderung
mindestens 30 — 40 Proz. betragen muss. Der
Vortragende führte dann noch ein Experiment
an, das zeigt, wie leicht im Dunkeln physiolo-
gische Wirkungen eintreten, die ein scheinbares
Heller- oder Dunklerwerden schwach leuchten-
der Flächen zur Folge haben. Herr Lummer
schloss seine Ausfuhrungen damit, dass seiner
Überzeugung nach alles, was in Bezug auf
N-Strahlen thatsächlich beobachtet worden ist,
auf physiologischen Wirkungen im Auge be-
ruhe.
Eine Anfrage ergab, dass zwar viele der
Anwesenden versucht haben, die Blondlot-
schen Experimente zu wiederholen, dass dies
aber niemandem gelungen ist. Ein Experiment,
das Herr W.A.D.Rudge anführte, und das darin
besteht, ein lumineszierendes Papier im Dunkeln
vor das geschlossene Auge zu halten und mit
einem Gegenstand zu berühren, worauf ein
deutliches Dunklerwerden eintreten soll, ist
nach Herrn Lummer als ein physiologischer
Effekt zu erklären und hat, wie Herr Rubens
bemerkt, jedenfalls nichts mit N-Strahlen zu
thun, da einerseits Berührung des Papiers für
den Effekt notwendig ist, andererseits der be-
rührende Gegenstand keine der von Herrn
Blond lot angeführten Quellen von N-Strahlen
zu sein braucht.
Herr J. B. Burke berichtet über seine nega-
tiven Resultate bezüglich der N-Strahlen und
erwähnt ebenfalls Experimente, die zeigen, wie
leicht man in diesen Versuchen Täuschungen
unterworfen ist; bei der Wellenlängenbestimmung
des Herrn Blondlot, berechne sich aus den
von diesem angegebenen Zahlen eine so geringe
Intensität ("snoo) ii^ den Interferenzstreifen, dass
eine allenfallsige Wirkung der N-Strahlen der
Beobachtung entgehen würde.
A. Schuster (Manchester): Über die Ioni-
sierung der Atmosphäre.
Herr Schuster führte zunächst aus, dass
der lonengehalt von 2 Faktoren abhängt, von
der Anzahl der pro Sek. erzeugten Ionen und
von dem Betrag der Wiedervereinigung, und dass
man diese beiden Faktoren einzeln kennen müsse.
Es sei daher ausser der Ionisierung auch noch
die Konstante der Wiedervereinigung zu be-
stimmen. Der von Herrn Schuster konstru-
ierte Apparat ist im wesentlichen der von
Herrn Ebert angegebene, unter Anbringung
einiger Verbesserungen. Zur Bestimmung der
Wiedervereinigungskonstante setzt Herr Schu-
ster vor das Aspirationsrohr ein längeres Blech-
rohr, in das nacheinander an zwei vom Elek-
troskop verschieden weit entfernten Stellen ein
schwaches Radiumpräparat eingebracht wird.
Aus dem Unterschied der Elektroskopangaben
in beiden Fällen erhält man dann die Konstante
der Wiedervereinigung. Diese Konstante variiere
oft ausserordentlich rasch und der Vortragende
glaubt daher, dass wir in unserer Erkenntnis
nicht wesentlich weiterkommen werden, solange
wir nicht selbstregfistrierende Apparate haben.
Ausserdem wurde auf die Veränderlichkeit des
normalen Elektrizitätsverlustes hingewiesen, der
sich oft auf das 5 — 6 fache steigert, wenn man
das Elektroskop aus dem Zimmer in den Sonnen-
schein bringt; diese Veränderlichkeit könnte
durch die Annahme sehr langsam beweglicher
Ionen erklärt werden, die nur durch Konvek-
tionsströme zur Wirkung kämen.
Herr G eitel bemerkte hierzu, dass er die
Anwendung von Radium in dem Apparate
wegen der drohenden Infektion für gefahrlich
halte.
Herr Elster wies auf die Beziehung hin,
die in Kellern und Höhlen zwischen der Leit-
fähigkeit und der Anwesenheit von radioak-'
tiven Stoffen gefunden wurde. In grosser Höhe
finde man in offener Luft oft ausserordentlich
grosse Mengen radioaktiver Emanation.
Bezüglich des Bedenkens des Herrn Geitel
erwiderte Herr Schuster, dass er die Gefahr
bei Anwendung des Radiums in einem ver-
schlossenen Glasrohr nicht für allzu gross halte.
Diskussion über Radioaktivität ge-
wöhnlicher Materie.
Herr J. J. Thomson eröffnete diese Dis-
kussion. Er betonte zunächst die Schwierig-
keit derartiger Untersuchungen, die durch die
fast überall vorhandene Anwesenheit der be-
kannten radioaktiven Stoffe, vor allem des
Radiums, bedingt sei. Die einzige Möglichkeit,
die Frage zu ergründen, bestehe in der sorg-
fältigen Messung der von den einzelnen Mate-
rialien ausgegebenen Strahlungen; auch dann
bleibe aber noch die Frage offen, ob die bei ge-
wöhnlicher Materie beobachtete Radioaktivität
nicht eine sekundäre Erscheinung ist, hervor-
gerufen durch eine überall vorhandene sehr
durchdringende Strahlung. Herr Mc. Lennan
und Herr Strutt haben gleichzeitig gefunden,
dass die Ionisierung in einem Gefäss vom
Material der Wände abhängt. Ein Teil der
Wirkung der Wände bestehe in der Aufhaltung
der von aussen kommenden Strahlung. Nach
Rutherford und Cooke bewirke jedoch eine
halbe Tonne Blei keine stärkere Verminderung
der Ionisierung als eine 5 cm dicke Bleischicht.
Nach den Versuchen des Herrn Cooke sei die
Schirmwirkung einer Bleiplatte gegenüber der
Strahlung vom Himmel die gleiche wie die gegen-
über der Strahlung von der Erde, ein Resultat, das
von Herrn A. Wood im Cavendish- Laborato-
rium bestätigt wurde. HerrA. Wood habe ferner
festgestellt, dass die maximal« Verminderung
der Ionisierung bei Anwendung verschiedener
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6o8
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
Metalle verschieden ausfalle. Versuche des Herrn
Campbell im Cavendish- Laboratorium über
die Abhängigkeit des Sättigungsstromes von
der Grösse des Gefässes führten zu dem Schluss,
dass ausser einer durch das ganze Volumen
gleichmässig verteilten ionisierenden Wirkung
in der Nähe der Wände eine verstärkte solche
Wirkung vorhanden sein müsse und zwar zeigte
sich letztere abhängig vom Material der Wände ;
weitere Versuche d es Herrn Campbell haben er-
geben, dass die Wirkung eines Metalles auf die
Ionisierung eines daneben befindlichen durch
Aluminiumfolie abgeschlossenen Luftvolumens
fiir verschiedene Metalle verschieden ist. Wollte
man diese Effekte durch Verunreinigungen er-
klären, so müsste man die Annahme einer
sekundären Strahlung, hervorgerufen durch die
primäre Strahlung von im Metall enthaltenen
Radium, machen, doch glaubt Herr Thomson die
Annahme einer spezifischen Strahlung der Me-
talle aus dem Umstand folgern zu müssen, dass
die von Herrn A. Wood für verschiedene
Metalle beobachteten lonisierungsstärken mit
den von Herrn Strutt gefundenen nahezu
übereinstimmen. Nach Versuchen des Herrn
Mc. Lennan geben die Metalle auch spezifische
Emanationen aus.
Herr G eitel glaubt, dass noch weitere Ex-
perimente nötig seien, um zu zeigen, ob wirk-
lich alle Materie radioaktiv sei; in der Atmo-
sphäre seien bisher nur die Emanationen von
Radium und Thorium gefunden worden.
Herr Schuster fragte, ob man nicht eine
ausserordentlich starke Strahlung von der Ge-
samtmasse der Erde erwarten müsste, wenn
thatsächlich eine so durchdringende Strahlung
bestehe. Er erwähnte femer noch die Möglich-
keit von Strahlungen, die der Ionisierung ent-
gegenwirken; es sei sehr merkwürdig, dass nach
den Versuchen des Herrn Cooke eine Blei-
platte über dem lonisierungsgefäss dieselbe
Verminderung der Ionisierung bewirke wie unter
diesem.
Herr W. Wien machte darauf aufmerksam,
dass man 2 Arten radioaktiver Strahlungen
unterscheiden müsse: Bekanntlich sende jeder
Körper bei hoher Temperatur eine negative
Straiilung aus; in geringerem Grade werde dies
auch bei niederer Temperatur der Fall sein;
dieseJStrahlung müsste dem zweiten Hauptsatz
der Thermodynamik gehorchen. Davon zu
unterscheiden sei die Strahlung, die von den
verschiedenen bekannten radioaktiven Sub-
stanzen ausgegeben werde, und die nichts mit
dem zweiten Hauptsatz zu thun habe.
Herr O. Lodge folgerte gleich Herrn Thom-
son aus den charakteristischen Kurven, die die
radioaktiven Eigenschaften der verschiedenen
Metalle darstellen, dass wir es nicht mit Radium-
verunreinigungen zu thun haben, sondern mit
thatsächlicher Radioaktivität gewöhnlicher Ma-
terie. In diesem Fall sei dann alle Materie nur
in Übergangsformen vorhanden.
In dem Schlusswort bemerkteHerr J.J.Thom-
son bezüglich der obigen Äusserung des Herrn
Schuster, dass es sich nur um relativ durch-
dringende Strahlungen handle, und dass man
daher keine uneingeschränkte Summierung der
Strahlung von allen Teilen der Erde anzunehmen
habe.
Lord Kelvin, Über eine Kombination
von Atomen, die die Eigenschaften von
Polonium und Radium zeigen würde.
Der Vortragende stimmt der jetzt herrschen-
den Ansicht bei, dass die in Erscheinung tretende
Energie der radioaktiven Stoffe aus einem
inneren Energievorrat stamme, glaubt jedoch,
dass man die Radioaktivitätseigenschaften, posi-
tive und negative Strahlungen auszusenden,
ohne Annahme eines Zerfalls der Atome in
folgender Weise erklären könne. Zwei kugel-
förmige Atome (Fig. 3a) haben jedes eine Ladung,
O© -O
a
Fig. 3-
die ein wenig kleiner ist als 4^; zwischen beiden
ein Elektron ( — e). Ein solches System ist stabil,
aber sehr nahe der Instabilität. Wird aus irgend-
einer zufälligen Ursache die Entfernung des
einen Atoms etwas vergrössert, so wird es unter
Entwicklung einer Energiemenge von 6^'^/r ab-
gestossen. Man braucht nur den Radius r
der Atome der radioaktiven Elemente ent-
sprechend klein anzunehmen, um die beobach-
tete grosse Energieentwicklung zu erklären. In
analoger Weise lässt sich die Ausstossung nega-
tiver Teilchen nach dem Schema b (Fig.) erklären.
Allerdings vermag diese Theorie keine Rechen-
schaft zu geben über die Unabhängigkeit der
Radioaktivität von der Temperatur und über die
Erscheinung der Emanation.
H. A.Wilson, ElektrischeLeitfähigkeit
von Flammen.
Herr Wilson hat neuerdings genaue Messun-
gen an einer besonders konstruierten Gasflamme
ausgeführt. Der Brenner bestand aus einem
horizontalen Quarzrohr von ca. 25 cm Länge
mit einer grossen 'Anzahl feiner Löcher entlang
der oberen Mittellinie, aus denen das Gas-Luft-
gemisch in Form einer langen flachen Flamme
von nahezu rechtwinkliger Begrenzung und ca.
3 — 4 cm Höhe brannte. Aus den Messungen
leitete er die Beziehung zwischen Elektrodenspan-
nung y und Stromstärke i in der Form ab:
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Physikalische Zeitschrift.- 5. Jahrgang. No.'i9.
609
I '--= Ai"^ + BP + C- d- i, wo A, B, C.Konstante
und d die Elektrodenentfernung ist. Hieraus
schloss der Vortragende, dass der Strom weit
vom Sättigungszustand entfernt und praktisch
vollständig einer Volumenionisation. zuzuschrei-
ben ist.
O. W. Richardson, Elektrische Eigen-
schaften heisser Körper.
Im Anschluss an seine Untersuchungen über
die Aussendung negativer Ionen durch heisse
Körper hat der Vortragende die Aussendung
von positiven Ionen untersucht. Im allgemeinen
ist diese mit der Zdt veränderlich; unter Be-
dingungen jedoch, wo dies nicht merklich der Fall
ist (bei relativ niedriger Temperatur), wird der
Betrag der ausgesandten positiven Elektrizität
durch einen Ausdruck derselben Form
gegefben, wie der die Abgabe negativer Elek-
trizität darstellende.
J. A. Fleming, Elektrische Wellen
I längs Drahtspalen und einie Anwendung'
I derselben zur Messung der bei der draht-
j losen .Telegraphie benutzten Wellen-
I längen.
Eine lange Ebonitstange ist mit einer Lage
seidenumsponnenen Drahtes umwickelt; darauf
schleift ein zur Erde abgeleiteter, stanniolgefütter-
ter Metallsättel. Das eine Ende der Spule ist mit
einer isolierten Metallplatte versehen, der eine
zweite Metallplatte gegenübersteht, welch letztere
mit dem Oszillationsstromkreis verbunden ist.
Man verschiebt den Sattel so lange, bis eine Neon-
Röhre in der Mitte zwischen Sattel und Platte
einen Knoten anzeigt. Aus der so gemessenen
Wellenlänge und den Konstanten der Draht-
spule lässt sich dann die Schwingungsdauer be-
rechnen.
Cambridge, August 1904.
A. Bestelmeyer.
(Eingegangea l.' September 1904.)
. BESPRECHUNGEN.
F. Dessauer und B. Wiesner, RQckblick
auf die Entwicklung der Röntgentechnik,
gr. 8. 20 S. Wiesbaden, O. Nemnich. 1904.
M. —,80.
Der vorliegende Artikel ist ein Separat-
abdruck des ersten Kapitels eines im Erscheinen
begriffenen Werkes: Kompendium derRöntgeno-
graphie, das von den Verfassern herausge-
geben wird. Auf wenigen Seiten findet man
in der vorliegenden Broschüre den historischen
Entwickelungsgang der Technik und Praxis in
der Anwendung der Röntgenstrahlen darge-
stellt. Wenngleich die Behandlung des Gegen-
standes, da die Verfasser selbst stark Partei
sind, nicht als eine unparteiische gelten darf,
wenngleich der Ton sogar zum grossen Teile
ein reichlich polemischer genannt werden muss,
so dürfte der Inhalt doch die Leser der Zeit-
schrift lebhaft interessieren. • Dem Kompendium
selbst aber dürfte es zum Vorteil gereichen,
wenn die polemische Behandlungsweise des
Stoffes nicht über das erste Kapitel hinausreichte.
E. Böse.
Briefkasten.
Bemerkung zu der Arbeit von Blaas und
Czermak!
Es ist zwar üblich, Prioritätsansprüche nur fQr die eigene
Person geltend zu machen. In dem hier vorliegenden Falle
handelt es sich um die Arbeit eines Verstorbenen, dem ich
im letzten Jahre seines Lebens näher getreten bin. V,% mag I
dies als Begründung für die hier beliebte Abweichung von
dem sonstigen Gebranch dienen.
Die von'den Herren J. Blaas und P. Czermak in dieser
Zeitschrift 6, 363, 1904 beschriebene Wirlcung uobelichtetor
Zinkplatten auf die photographische Platte ist bereits 1S9S
von dem 1901 verstorbenen Herrn Max Maier in einem
Aufsatz: „Versuche über die Einwirkung von Zink und Queck-
silber auf die lichtempfindliche photographische Platte" (Natur
und Offenbarung 44, 223, 1898) publiziert Worden. Der
Weg, welcher damals zur Entdeckung der Erscheinung führte,
war fast derselbe, der die Versuche des Herrn Blaas veran-
lasste: es sollte die photographische Wirkung von Leucht-
farben studiert werden, wobei zwischengelegte Zinkscheiben
durch diese abgebildet werden sollten. Es heisst dort: „Die
Leuchtschirme waren vor dem Versuche den Sonnenstrahlen
ausgesetzt worden , so dass sie in der photograpfaischen
Dunkelkammer eine wunderschöne blaue Phosphoreszenz
zeigten. Nach 5 Tagen wurden die photographischen Platten
nach Entfernung der Zinkstiicke und Leuchtschirme entwickelt.
Da zeigte sich nur auf jenen Platten eine Einwirkung, auf
welchen ein rechteckiges Zinkstttck gelegen hatte. Der Ein-
fluss erstreckte sich jedesmal auf das ganze, Zinkstück ....
Auf allen jenen Platten, auf welchen nur iBaI,mainsche
Leuchtschiime gelegen hatten, zeigte eich nicht die mindeste
Einwirkung." Ebenso wirkten: Quecksilber, Pech; Benzol
und schwarzes Papier. Bezüglich der Absorption dieser
photochemischen Wirkung heisst es weiter: „Jede Einwirkung
unterblieb, wenn ich zwischen die lichtempfindliche Trocken-
platte und den zu untersuchenden festen oder fliissigen Körper
eine Glastafel brachte."
Kurze Referate des betr. Aufsatzes finden sich: Beibl.
22, 914, 1898 sowie Fortschr. 64, 146, 1898.
Dr. -Carl Forah.
Darmstadt, 30. Aug. 1904.
Personalien. . ■ .
(Die Herausgeber. bitten die Herren Pachgenossen , der
Redaktion vpn eintretenden &nderung;en mSglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Es wurde berufen: Der a. o. Professor der theoretischen
Physik und physikalischen Chemie an der Erlanger Univer-
sität, Dr. G. C. Schmidt als o. Professor an die Universität
Königsberg.
Es erhielten den Titel Professor: Die ständigen Mit-
arbeiter beim Meteorologischen Institut Dr. K. Kassner und
Dr. J. Edler in Berlin.
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6io
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
Vorlesimct^eneicluiis fOr dm» Winter-
semester 1904/05.
Technische Hochschule Aachen.
Wällner: ExperimeDUlphysik I, 6; Physik ia matlie-
OMtischer «ad expcrimenteUer Behandlnagsweise (soagewUiIte
Teüe), 3; Übungen im physikalischen Laboratorium (mit
Hagenbach ond t. Pirani). — Hagcnbftch: Mechanische
Wbmetheorie, a; Physikalische Technik, 2; Experimentalphysik,
«nxyklopädischer Kirn, 3; Physikalische Chemie, a. — HS-
lOMher: Praktische Telegraphie nnd Femspiechvesen 3. —
FoUb: Meteorologie, 2: Meteorologische Technik, i; Obnngen
im meteorologischen ObsefTatoriom; AusgewShlte Kapitel ans
der Meteorologie, l. — Chrotriaa: Theorie der ElekttizitSt
und des Magnetismus, 5; Theoretische Elektrotechmk, *;
Elektrotechnisches Praktikum. — Raach: Elektrische Arbeits^
Bbertragnng, 3 ; Entwerfen von Dynamomaschinen und Trans-
formatoren, 3; Elektrische Kenstnüctionittbnngen, 2. — Final:
Elektrische Leitongen, i; Obangcn in Berechnnngen elektri-
scher Leitungen, i. — Harmumn: Mechanische Techno-
logie I, 3 ; Fabrikanlagen und Arbeitsmaschinen, 2, Zeichnen 2.
— Weber: Mechanische Technologie n, 4. — Jiuikan:
Arbeiten im maschineatectinischeii Ijtboratorium I und U, i.
— K5ohy: LokomotiTbau 11, 2; Eisenbahnmaschinenbau, 3,
Zeichnen t ; Masclüneaelemente, 4, Obuugen im Entwerfen, 5.
— Obergethmann: Maschinenbau, 6, Obungen im Ent-
werfen, 6; MaschinenkonstTuiercB, 6. — Ptnager: Theoretische
Maschinenlehre U, 6; Kinematik, 2. — Ituts: Maschinen-
zeichnen i, Übungen 9\ Maschinenskizzieren, 2; Kleinkraftma-
schinen, 3; EnzyklopSdische Maschinenlehre, 4, Obongen 2;
Heiznng und Lfiflung der GebSude, 3. —
Bredt: Chemie des Benzols und des Pyridias, 3; Orga-
nisches Praktikum (mit Levy); Anleitung zu selbstlndigen
Arbeiten auf dem Gebiete der organischen Chemie. —
Olaaaen: Allgemeine und anorganische Experimeataldiemie,
6; Massanalyse, I; Experimentalchemie , enzyklopSdischer
Kurs, 2; Anorganisches Ftaktiknm (mit Clören, Fischer,
Hinrichsen und Köster); Elektrochemisches Praktikum. —
Bau: Chemische Technologie, 4; Entwerfen ron chemischen
Fabrikanlagen, 4; Chemisch-technisches Praktikum (mit Strntz
und Hahn); Warenkunde ni: Mineralreich, 2. — KaplT:
Firberei und Textilchemie, 3. — Hinriehaen: FlOssige und
feste Lösnn(;en, i ; Chemische Tagesfiragen, i. — Btegeinaim :
Spreng- und Zfindmittel, i. —
Jürssps: Höhere Mathematik II, 3, Übungen, i ; Mathe-
matisches Seminar, 3 g; Kanfmtnnisches Rechnen, 3; Ver-
sichemngsmalhematik, 2. — KStter: Darstellende Geome-
trie, 4, Zeichnen, 4; Graphische Statik, 3, Zeichnen, 3. —
N. a.: Höhere Mathematik I, 8 bezw. 4, Übungen, l ; Aus-
gewlhlte Kapitel der höheren Mathematik, 3. — Sommer-
feld : Mechanik I, 5, II, 3, Übungen, i ; AnsgewShlte Kapitel
ans der technischen Mechsitik, fttr Vorgeschrittenere, 2 g: —
Haoasmann: Markscheiden und Feldmessen, 4, Übungen,
>/] Tag; Markscheiderische Zeichen- und Rechenttbungen, 2;
Ansgleichungsrechnnng, 2, Übungen, l; Markscbeiderisches
Seminar, 3 ; EnzyklopSdie der Markscheidekunde, a ; Sphä-
rische Trigonometrie, i, Übungen, a, — Bchuxnann: Prak-
tische Geometrie I, 3, Übungen, 3, II, 3; Geodätisches Prak-
tikum I, 3; Planzeichnen und Geodttisches Praktikum II, 4;
AnsgewShlte Kapitel derGeodäsie, i g; Eisenbahntracleren, 3. —
Universität BaseL
Hagenbaoh-Bischoff: Experimentalphysik II: Licht,
Wärme und Elektrizität, 6, Mathematische Ergänzungen, i g.
— VeaderMÖbll: Analytische Mechanik, 4; Ein Kapitel
der mathematischen Physik, 4; Mathematisch-physikalische
Übungen, 2 g. — V^llon: Interferenzerscheinungen des
Lichts, 2 g. —
Flocard: Liest nicht. — NietBki: Chemisches Voll-
praktikum, tägl.; Ausgewählte Kapitel der organischen
Chemie, 3>l2. — Kablbaum: Ausgewählte Kapitel der all-
gemeinen physikalischen Chemie, i Vi ; PhysikaUsch-chemisches
Praktikum, tSgL; Kolloquium ftber theoretische Chemie, i f.
— Hupe: Organische Experimentalchemie, $; Chemisches
Vollpraktikum (mit Nietzki), tägl.; Chemisches Kränzchen
(mit Nietzki und Fichter), l. — Flohter: Einführung
in die Elektrochemie, i; Analytisches Halbpraktikum flir An-
fänger, 9; Chemisches VoUpraktikum (mit Nietzki),
tSgL; Stickstoffhaltige Ringsysteme, l g. — Kreis: Chemie
der Nahrungs- und Genussmittel, 2; Übungen in der Unter-
suchung Ton Lebensmitteln, 4; Arbeiten im Laboratorinm,
tigL — NienlianB: Pharmakogoosie, 3; Phaimaieatische
Chemie, 3; Pharmazeutisch-chemisches Fitkktiknm, 6; Mikro-
skopisches Praktikum, 3 ; Pharmazeutisches Kränzchen, lg. —
KlakeUn: Differential- und Int^ralrechnnag I, 3; Be-
stimmte Integrale, 3 ; Wahrscheinlichkeits- und Veisicherungs-
rechnnng, 3; Übungen im mathematischen Seminar, l g. —
Biggenbekoh : Astronomische Geographie, 3; Theorie des
Mediankreises, 3 g., Übungen, 2 g. — Bpieaa: Analytische
Geometrie des Ranines, 3; ZsüUentheorie, 3. —
Universität Berlin.
Waiborg: Experimentalphysik I: Mechanik, Aknstik,
Wbme, s. Mathematische Ergänrangen, i g; Praktische
Übungen und Arbeiten Im physikalischen Laboratorium, a) fttr
Geübtere, tägl., b) ftr Anf&ager (mit Blasins), 7, e) fllr
Pharmazeuten (mit Starke), 3V1. — Weinatrin: Theorie
des Elektromagnetismus nach Maxwell und Hertz, 3: Erd-
magnetismus und ErdelektrizitXt, lg. — Börnateili: Expe-
rimentalphysik I: Mechanik, Akustik nnd Wärmelehre, 3;
Übungen im Gebrauch physikalischer Apparate, 4; Wetter-
kunde, I. — Krigar-Measel: Theoretische Physik I: All-
gemeine Mechanik der Massenpunkte und starren Körper, 4.
— Neeaen: Geometrische Optik, 2. — Flanok: Theorie
der Elektrizität nnd des Magnetismus, 4; Mathematisch-phy-
sikalische Übungen, i g. — Starke: Elektrisdie Wellen (ex-
perimentell), I. — Iiummer: Grundlage der Spektralanalyse
und Grenzen ihrer Anwendbarkeit, mit Experimenten, l«/»- —
Harteaa: Ausgewählte Kapitel aus der Wärmelehre, mit
Experimenten, l g. — ■ Aaolüdliaaa : Elemente der höheren
Mathematik mit besonderer Beräcksichtigung ihrer Anwendung
in den Naturwissenschaften, 2. — V. Weaendonk: Über
elektrische Entladungen, i g. — Fringaheim: Interferenz
nnd Polarisation des Lichtes (experimentell), l'/i^- — BUt-
aius: Übungen im Anschluss an das physikalische Praktikum,
I g\ Physikalischer Kursus fflr Mediziner, 3*^. — X. Meyer:
Einfahrung in die moderne Maschinentechnik, 3; Technische
Exkursionen, g. — T. Ibeiiag: Maschiaenkiuide fBr Chemiker
und Physiker, 3, Übungen, 3. — ▼. Besold: Allgemeine
Meteorologie, 2 ; Ober Wind und Wetter, i g\ Übungen im
meteorologischen Institut, a) fttr Anfänger, 3, b) fttr GeSbtcre,
15 bis 3$; Meteorologisches Kolloquium, \ g. — MttlBMrdns:
Meteorok^:ischebistrumenteuadBcobschtuD|en, i ; Ausgewählte
Kapitel aus der Meereskunde, i g. — Lees: Ober die jeweiligen
Witterungsvoigänge, l g\ Einführung in die KKmatologie, l. —
Iiaadelt: Allgemeine und physikalische Chemie, 4.;
Praktische Übnogen im zweiten chemischen UniTenitiUs-LÄ-
boratorium, tägL; Physikalisch-chemische Arbeiten (mit Jahn),
tägl. — E. Fiaiüher: Anorganische ExperimentJchemie, j;
Praktische Arbeiten im ersten chemischen UniTcrsitils-Laho-
ratorium (mit Gabriel, Pschorr, Stock and DielsX tSgL
— vant Haff: Ausgewählte Kapitel der physikalischen
Chemie, i g. — Pümer: Anorganische Experimentalchemie,
6. — Iilebermann: Organische Bxperimentalcheiaie,^ 5;
Praktische Übungen im organisch-chemischea Laboratorium,
({gl. Biedermana: Tcchnbche Chemie U: Die orga-
nischen Stoffe mit Demonstrationen, 4. — Ctabriel: Hass-
analyse und Gasanalyse, 3. —Will: Geschichte der Chemie,
3; Ausgewählte Kapitel der technischen Chemie, 1 ^. —
]Pook: Einleitung in die X:hemie, x; Chemische Krystallo-
graphie, I. — ' Jahn: Elemente der Differential- und Integral-
rechnung fllr Chemiker, i g\ Die beiden Hauptsätze der
Thermodynamik und ihre Bedeutung fBr die theoretische
Chemie, 3. — Botb: Physikalische Methoden der chemischen
Analyse, l ; Die elektrolytische Dissoziationstheorie, ihre Be-
gründung und Anwendung, speziell auf die chemische Analyse,
I, Stoek: Repetitorium der anorganischen Chemie, i. —
Thoma: Toxikologische Chemie, I«/,; Pharmazeutische
Chemie: Anorganischer Teü, mit Experimenten, 4; Praktische
Übungen im pharmazeutische» Institut (mit W. Traube^
tigL _ Sebotten: Cheaüe und Physiolo^ der Emihnu«,
3 — V Boohka: Geschichte der Chemie, »; Chemie der
Nahrungsmittel, Gennssmittel und Gebranchsgegeaständ«, mit
Berücksichtigung der emschlägigcn Gesetzgebung, 4. —
Wlebelbaua: Technologie ftr Chemiktr U: Organische
Stoffe, mit Experimente» und Exkursionen, 4; Chemische
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
611
Technologie f&r Juristen, 2; Obnngen im teclmologiicben
Inatititt der UniTersität, t£gl. — H. Tranb«: Mikrochemische
Analyse, mit Übnngen, i. — Xeyerhoffer: ElelctrochemSe,
1. — Büchner: Anotganische Experimentalchemie, 4; An-
organisch- und organisch-chemisches Praktikum im chemischen
Laboratoriam der landwirtschaftlichen Hochschule, gtot- und
halbtigig. — Boflenlieim: Anorganisdi-chemisches Prak-
tikum (mit R. }. Meyer und Koppel), Ugl.; Praktische
Übungen in der Gas- und Massanalyse, 3; Kolloquium Aber
anorpinische Chemie, l'/i- — Koppal: Kolloquium tber
allgemeine und physikalische Chemie, i</i- — Diels: Kollo*
qninm Ober organische Cltemie, 3. — PaohOCT*. Einfllhtung
in die Chemie aliphatischer Verbindungen, I. — SnuHflV-
ling: Bakteriologie Ar Chemiker, mit Experimenten und
Demonitrationen, i ; Praktisch-chemischer Kursut flir Mediziner
im ersten chemischen Univeisititslaboratorinm, 8. — W.
Tnttlbe: Qualitatire chemische Analyse, i. — Marokwald:
Analytische Chemie, 3. — Spiegel: Chemie der Alkaloide,
t ; Beziehungen zwischen chemischer Konstitution und physio-
logischer Wirkung (rationelle Arzneimittelsynthese), ig-, —
S. J. Meyer: Spektralanalyse mit praktischen Übnngen ftlr
Chemiker, 2. — Jacobson: Besprechung chemischer Tages-
fragen, I. — SlMShB: Ausgewählte Kapitel aus der Farbstoff-
chemie, i; FSrbefeiehemische Übungöi und Exkursionen, 3.
— Neuberg: Chemie der Kohlehydrate, für Chemiker und
Mediziner, l; Die chemischen Vorginge im Tierkärper, ftlr
Chemiker und Mediziner, i g-, Praktischer Kursus der Chemie,
fBr Mediziner (mit E. Salkowski), 6. —
Bohwara: Differentialrechnung, 4, Übungen, I4tJLgig, ig",
Theorie der elliptischen Funktionen, 4; Ausgewihlte Kapitel
der Theorie der analytischen Funktionen, 2 g; Mathematische
Kolloquien, i4Uigig, 2 g. — Knoblauob; Bestimmte Inte-
frale, 4; Theorie der krummen Fliehen, 4; Theorie der Raum-
urren, t g. — Iiehmann-FiUiöe: Analytische Geometrie,
4; Bestimmung Ton Doppelsternbahnen, i ; . — Iiandau:
Integralrechnung, 4, Übnneen, i g; Theorie der Fliehen
zweiter Ordnung, 3; Mengenlehre, i g. — flohuf : Algebraische
Theorie der quadratischen Formen, 3 g; Zahlentheorie, 4.-^
Vrobenins : Algebra, 4. — Sohottky : Allgemeine Funktionea-
theorie, 4; Analytische Mechanik, 4. — Hettner: Einfhhmn^
in die Detemdnantentheorie, 3. — VSrster: Theorie und
Kritik der Zeltmessung, 2; Geschichte der alten Astronomie,
2 ; Ül>erbliek Aber die Methoden und Ergebnisse der Astronomie,
lg. — Strave: SphSrische Astronomie, 3. — Marouae:
Die Fehler der Sinneiwahrnehmung bei Pribcisionsmessungen,
mit Lichtbildern, i g; Allgemeine Himmelskunde, mit Licht-
bildern, l'/j; Theorie und Praxis geograplüsch- und nautisch-
astronomischer Ortsbestimmimgen, einschliesslich der bei
Forschungsreisen Torkommenden Aufgatien, mit Übungen, 2;
Kolloquium über ausgewählte Kapitel der astronomisdien
Geographie und Aufgaben der geographischen Ortsbestimm-
ung, i'/j^. — BauBChlnger: Bahnbestimmung der Kometen
ttnd Planeten, 3, Übnngen, lg. — Helmert: Die kürzeste
Linie in ihrer Anwendung auf geodätische Messungen, ! g;
Ober die Bestimmung der Figur der Erde, i. — Sohelner:
Photographie der Gestirne, 3; Astrophysikalisches Kolloquium,
lg. — Battermanu: Ausgleichungsrechnung nach der Me-
thode der kleinsten Quadrate, It/i- — Bsgert: Ausgleichungs-
rechnung, I, Kolloquium, t g. —
Technische Hochschule Berlin.
'S. K.: Experimentalphysik, 4; Physikalische Übungen,
4, flir Praktikanten der chemischen Laboratorien, 3; Mathe-
matische Physik, 3. — Qrtuunaoh: Magnetische und elek-
trische Masseinheiten und Messmethoden, 2; Physikalische
Massbestimmnngen und Messinstrumente, 4. — Kiliaohert
Die physikalisdien Grundlagen der Elektrotechnik n, 2;
Grandzflge de Potentialtheone und ihre Anwendung in der
Elektrizitätslehre, 2 ; Elektrische Schwingungen und Funken-
telegraphie, i. — Krigar-lCenswl: Theorie der Elektiizitit
und des Magnetismus, 4; Theorie der Wärme (Thermodynamik),
2. — Bubens: Experimentalphysik, 4; Übungen im physika-
lischen Laboratoriam: Physikalische Messungen, 4. — Qlei*
oben: Photographische Optik und Anleitung zur Berechnung
photographischer ObjektiTe, 2. — Oroaa : Mechanische Wänne-
theorie, 4; Einleitung in die mathematische Physik, 2; Ein-
leitung in die Potentialtheorie, 3; Theorie des Galvanismus,
2; Gastheorie, 2; GrundzBge der Energetik, i. — PetlOldt:
Über die mechanische Naturansicht, l g. — Kaianer: Wetter-
kunde itlr Techniker mit Beispielen ans dn Praxis, l. —
ICiethe: Spektralanalyse, mit Übungen, 2; Allgetteine Photn-
grephie: Apparatenknnde, ÜtwraicM tlber die gebräuchlidien
photographischen Prozesse, 2; Einfllhrung in die photogta-
phische Optik, i; Praktische Arbeiten im photochemischen
Laboratorium, tigl.; Photographische Ül>ungen in den ge-
bräuchlichen Prozessen, 1 6 ; LichtpausSbungen, i oder 4 wöchige
Kurse. — Berrtui: Einftlhrung in das Studium der Elektro-
technik, 2; Die Grundgesetze der Wechselstromtechnik, 2. —
Blaby: Elektromechanik, 4; Ausgewählte Kapitel aus der
Elektromechanik, 2; Übungen im elektrotechnischen Labora-
torium (mit W. Weddiag), 4 Tage. — W. Weddlng:
Elektrotechnische Measknade, 2; Ensyklopidische Elektro-
technik mit EinschluM der Elektrotelegiaphie, mit Bzpetf-
menten a) Elektrotechnik, 2, b) Elektrotelegraphie, 1. — W.
Belohal: Elektrische Bahnen, 2, Übungen, 3. — KUngen-
berg: Projektierung elektrischer Anlagen, 2, Übungen, 3. —
atreeker: Elektrotelegraphie, 2. — Kallmann: Betriebs-
technik dir Elektrizitttawerke und Strassent>ahnen, 2; Elek-
trische Einrichtungen modemer Centralen und Leitungsnetze,
2. — Kapp: Bau der Dynamomaschinen ftlr Gleichstrom, 2,
Übungen, 3. — Vogel: Elektrotechnische Berechnungen, 2.
— ZehmA: Elektrische Stadt- und HaupteisentMihnen, 2. -^
Biedler: Arbeitsmtschinen, 4, Übnngeai, 4. — W. Haart-
mann: Kinematische Geometrie und Äeoretische Kinematik,
2; Maschinengetriebe: Anwendungen der Kinematik, 2. — T.
Berrlea: Eisenbahnmaschinenban, Fahrtenge, Oberbta, Be-
triebs- und Verkehrsanlagen, Unterhaltong, 4, Übungen, 4;
Eisenbahnbetrieb u. Signalwesen, 2; Kraftwagen: Automobilen,
2, Übungen, 2 ; Eisenbalmmaschinenwesen ihr Bauingenieute, 2.
— Heyn: Mechanische Technologie I und Eisenhilttenkunde, 2;
Mechanische Technologien und Materialienknnde, 4, Übgn., 2;
Zustandsänderung der Metalle, * g. — H&noaiUl: Spezielle
mechanische Technologie, 4; Werkzeugmaschinen, 2. — Joeae:
Wärmetechnik, 2, Obgn. I, 14 tigig, 5, 11, 6, m, 10. — Käm-
merer: Maschinenelemente, 4, Übgn., 8; Entwerfen ron Hebe-
maschinen, 4; Entwerfen ron schwierigeren Hebemaschinen
und von Maschinen zu Verkehrsanlagen & staatiiche, kommu-
nale und industrielle Betrieb«, 4. — LudeWigt Wasserkraft-
maschinen. 2 ; Entwerfen ron WasserknAinatchiAen und Dampf-
kesseln, Übungen, 4. — Martens: Materialprilfiingswesen mit
Übungen, 2, Obgn., 2. — B. Meyer: Mechanik I, 4, Übgn.,
2, II, 4, Übungen, 2. — X. Beiobel: Einleitung in den
Maschinenbau, 2, Übgn., 6; Wasserkraftmaschinen, 2, Übgn.,
4. — Behleelncer: Werkzengmaschmen, 2, Übungen, 4 t
Fabrikbetriebe, 2, Übungen, 4. — Btompf: Dampfmaschinen-
bau (einschliesslich Dampfturbinenban), 4, Übungen, 8. —
Wehage; Angewandte Dynamik, s; Angewandte Hydraulik,
4. — Helnelt Theorie, Konstruktion und Verwendung der
Kälteerzengnngsmascbinen, 2; Maschinenkunde, 2, Übungen,
4. — Htlpeii: Rationelle Arbeitsmethoden und Kalkulation,
2. — Iieiet: Mechanik I, 4, Übungen, 2, n, 4, Übgn., 2. —
▼. Knorre: Analytisdie Chemie: Quantitative Analyse,
i; Praktische Arbeiten im elektrochemischen Laboratorium,
ti^l.; Allgemeine Elektrochemie und Anwendung der Elektro-
lyse in der chemischen Industrie, 4; Abriss der technischen
Gasanalyse, mit Übungen, 2. — Iilebermann: Organische
Chemie I: Die offenen Kohlenstoffketten, 5; Praktische Ar-
beiten im organischen Laboratorium, tägL — Witt: Chemische
Technologie II: Organische Verbindungen, Faserstoffe, Papier,
Leder, Fette, Ole, Seifen, Beleuchtung, Trockene DestiUfetioa:
Gasbereltong, Kokerei, Teer, Destillation, Holzschwelerei,
BraunkohlesteinOl, 4; Farbstoffe, Bleicherei, Färberei, Zeug-
drnck, 2; Praktische Arbdteu im technisch-chemischen Labo-
ratorium, tigL — ▼. Baobka: Chemie der Nahrunesmlttel mit
Berflcksichtignng der Nahrungsmittelanalyse und fii9iteH(dogie,
4; Geschichte der Chemie, a. — BrdtnMim Eitperimental^
Chemie I, 4; Abriss der Experimentalchemie, 2; Praktische
Arbdten im anorganischen Laborttorium, tägl, -^ Holde:
Untersuchung pflanzlicher und tierischer Ole, Fette ttnd Wachse,
2; Übungen in organisch-technischen MaterialprIUiugen (Fette,
öle. Wachse, Firnisse), 2. — TMUbe: Physikalische Chemie,
2; Physikalisch-chemische Übgn., 3; Physilcalisch-chenusches
Kolloquium, I. — AMdt: Ausgewählte Teile der physika-
lischen Chemie, I. — BÖmiteili: Ausgewählte Kapitel der
technisch-chemischen Analyse, 2. — JVoUob: Einleitung in
die Elektrotechnik ihr Chemiker, i. — Jnnghahä: Techno-
logie der Proteinstoffe: Albuminoide (Leder-, Leim-, Gelatine-
fiwrikation n. §. w.}, mit Exkursionen, 2. — Juilsoh: Übgn,
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6l2.
Physikalisch^ Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 19.
im Entwttfen von chemischen Anlagen, 4'; Luftrecht, r. —
Kötbner^ Grundlagen der Laboratoriumspraxis I und IL fllr
An&Dger, 3 ; Probleme der anorganischen Chemie, l. — Kuh-
ling: Repetitorium der organischen Chemie, 2, — Simonis :
Repetitionen ans der organischen Chemie in Form Ton Kollo-
quien, 2; Organisch-chemische Arbeitsmethoden, i ; Organisch-
chemische Analyse, l. — Stavenhagen: EinfilhniDg in die
Experimentalchemie, 2.. — VoBWinokel :; Einiiihrung in die
organische Chemie, 2. — Wolffenstein: Die Chemie der
Alkaloide, 2. —
Hettner; Höhere Mathematik: Differential- und Integral-
rechnung, Analytische Geometrie, 6, Übungen, 2 ; Theorie der
Raumkurven and Flächen, l. — : Dziobek: Höhere Mathe-
matik': Differential- und Integralrechnung, Analytische Gep-
dxetrie, 6, Übungen, 2. — HaentBschel: Elemente der Diffe-
rential- Und Integralrechnung und der analytischen Qeometrie,
4. — Hauok;' Darstellende Geometrie L 5, Übungen, : 5. —
Hertser: Darstellende Geometrie I, 5, Übungen, 5. — JoUes:
Darstellende Geometrie I, 5, Übungen, 5; Graphische Statik,
2, Übungen, 2. — Ijampe: Höhere Mathematik : Differential-
und Integralrechnung, Analytische Geometrie, 6,; Übungen, 2;
Bestimmte Integrale und Differentialgleichungen, 2. — Stei-
nits: .Potentialtheorie, 2; Funktionentheorie I, :2; Niedere
Analysis und Algebra, 2 ; Synthetische Geometrie, 2. -^ Cranz :
Graphische Statik, 2, Übungen, 2. — HesBenberg: Dar-
stellende Geometrie II, 5, Übungen, 5. -:- Jahnke : Die Vek-
toren und ihre Anwendung auf Probleme der Mechanik imd
mathematischen Physik, 2; Repetitorium über analytische Geo-
metrie, Über Differential- und Integralrechnung und Über Diffe-
rentialgleichungen, 2. — B. JCäUer: Differential- und Inte-
gralrechnung, 4. —
Universität Bern.
Förster: Experimentalphysik II: Magnetismus, Elektrizi-
tät, Wärme, 6; Repetitorium der Physik, 2; Theoretische
Optik, I g". Physikalisches Praktikum, 4, — Qniner: Theorie
der Elektrizität und des Magnetismus, 3; Die neuen Strahl-
ungen, l; Allgemeine Beschreibung der Gestirne, l. —
FriedJtlOim: Anorganische Experimentalchemie, 6; Quali-
tative und quantitative Analyse. (Metalle], 2; Anorganisch-
phemitches Praktikum (HalbpraktikumJ, tägl. ^us^er Sonnabend ;
Analytisch-chemisches Praktikum fitr Mediziner, 8; Übungen
in der technischen Gasanalyse, 3; Chemisches Seminar (mit
T, Kostanecki), 2. — v. Kostaneck^: Organische Chemie
II, 5; Organisch-chemisches Praktikum, tägL — Sohaffipr:
Chemische Technologie der Nahrungs- und Genussmittel, 2;
Praktikum im Laboratorium fUr Lebensmitteluntersuchung. —
Tunbor: Die Chemie der Alkaloide, 2; .Repetitorium. der
Chemie 'der Fettkörper, -ftlr Chemiker und Mediziner, i. —
Mai: Anorganisch-chemische Arbeiten im Frivatlaboratorium ;
Repetitorium der anorganischen Chemie, i ; Die wissenschaft-
lichen Grundlagen idej- analytischen Chemie, l; Chemische
Berechnungen, 1. — Ephraim: Kolloquium über Themata
aus der anorganischen Chemie II, 2. —
Oraf: Kugelfunktionen mit Repetitorium, 3; Besselsche
Funktionen mit Repetitorium, 3 ; Gammafunktionen und Ber-
nouUische Funktionen mit Repetitorium, 3 ; Elliptische Funk-
tionen mit Repetitorium, 3; Differential- und Integralrechnung,
2; Differentialgleichungen I, 2; Renten- und Versicherungs-
rechnung, 2; Mathematisches Seminar (mit Hub er], 2; Ma-
thematisch - Tersiqherungswissenschaftliches Seminar . (mit
Moser], 2. — Ott: Integralrechnung, 2; Analytische Geo-
metrie II, 2; Differentialgleichimgen (Fortsetzung], l. —
Huber: Sphärische Astronomie: I, 3; Theorie der Enveloppen
und Brennlinien, 2. — Benteli: Darstellende Geometrie:
Kurven, Strahlepflächen, reguläre Polyeder, 2, Übungen und
Repetitorium, 2 ; Praktische . Geometrie I, ' l ; Konstruktive
Perspektive, .1. — Crelier: RÄp^titions de G^om6trie, 2;
Synthetische Geometrie des Raumes, 2. —
Universität-Bonn.
Kay ser : Experimentalphysik I : Mechanik, Wärme, Akustik ,
J; Physikalisches Laboratorium für Anfanger ' (mit Konen
und Eversheim], 8, für Vorgeschrittene, tägl.; Physikalisches
Kolloquium, 2 jf. — Iiorberg: Elektrostatik und Lehre vom
Magnetismus, 4; Theorie des Potentials, 2 g. — Buoherer:
Jbermodynamik, 2. ^ Konen: Theorie .der optischen In-
strumente, 2.- -•- Kauftnatnin Theorie des Maj^netismus und
der Elektrizität, 4, Übungen, I ^; Die neuen Strahlen (Ka-
thoden-, Röntgen- und Radiumstrahlen], ig. — Pflüger;
Dispersion des Lichtes, i. — ÜTersheim: Grundzüge der
Elektrotechnik, 2, Elektrotechnische Exkursionen (mit Konen\
I Nachmittag g. —
Anschütz : Experimentalchemie II : Organische Chemie,
6; Kolloquium über neuere Arlieiten auf dem Gebiete der
Chemie, l g; Chemisches Praktikum ftir Anfanger und Vor-
geschrittene, sowie Nahrungsmittelchemiker (mit Rimbach,
Frerichs und. Kippenberger], tägl., für Mediziner (mit
Rimbach], tägl. ausser Sonnabend. — Schroeter: Cyklische
Kohlenstoffverbindungen I: Aromatische Substanzen oder 6en-
zölderivate, 3. — Schmidt: Grundzttge der Chemie orga-
nischer Stickstoffverbindungen, l. — Rimbach: Spezielle
anorganische Chemie: Metalle und seltenere Elemente, 2;
Analytische Chemie I: Qu.alitative Analyse, 2; Theoretische
Chemie I: Atom- und 'Molekulartheorie, Eigenschaften der
Molekularaggr^ate, 2; Übungen in der technischen Gas-
analyse, 2 g; Übungen in den wichtigsten physikalisch-che:
mischen Messmethoden, 3 ^. — Frerichs: Alkaloide, i g-
Pharmazeutische Chemie I (anorganisch], 3; Toxikologie (Aus-
mittelung von Giften], 1. — ^ppenherger: Chemie und
Technologie der Nahrungs- und Genussmittel II, 2 ; ' Technik
der elektrochemischen Prozesse, 2. — Bina: Chemische Tech-
nologie, anorganischer Teil, mit Ejikursionen, 2. — Ijaar:
Photographie II, 2; Photographisches Praktikum, 16 ^. —
I>öb: Physikalische Chemie II: Verwandtschaftslehre, Thermo-
chemie, Elektrochemie, Photochemie, 2; Organische Elektro-
chemie, I ; Ausgewählte Kapitel der physikalischen Chemie
fUr. Mediziner imd Biologen, l g; Elektrochemisches Praktikum
ßlr Vorgeschrittene, 21 ^. —
Kortum: Algebra, 4; Quadratische Formen, 2; Mathe-
matisches Seminar, 2 g\ Mathematisches Seminar (mit
Study und Heffter], I4tägig, 2 g; — Hefifter: Diffe-
rential- und Integralrechnung II, 4; Darstellende Geo-
metrie: Grund- und Aufrissverfahren, mit Zeichenübungen,
$. — Study: Analytische Geometrie II, 4; Mechanik I,
3; Geometrische Übungen für Anfanger, lg. — Küst-
nor: Theorie der Bahnbestimmung der Kometen und Planeteo.
3 ; Topographie des Sonnensystems, i ; Praktische Übungen
im astronomischen Beobachten (mit Mönnichmeyerj. —
Mönnichmeyer: Mechanik des Himmels, 2. — .
Technische Hochschule Braunschweig.
. . Weber: Physikalisches Praktikum (mit Prümra];
Experimentalphysik, 4 ; Mechafiische W.Hrmetheorie, 2 ; Elektri-
zitätslehre, 2. — Feukert: GrundzUge der Elektrotechnik, 2 ;
Elektrotechnik, 4; Elektrotechnische Konstruktionsübungen,
2; Elektrotechnisches Praktikum (mit Cruse], 6; Arbeiten
im elektrotechnischen Laboratorium (mit Cruse), — MoB-
1er: Die elektrische Ausrüstung der Hebezeuge, 2. —
Harting: Wissenschaftliche Photographie, 2. — Franke:
Allgemeine Maschinenlehre, 3; Dampfmaschinenbau, 4,
Übungen, 8; Berechnung und Bau der Dampfturbinen, l:
Pampmaschinenbau, Gebläse- und Kompressorenbau, UbungcD,
8. — Friedmann: Theorie und Konstruktion der hydrauli-
schen Motoren, 4; Maschipenelemente, 4, Übungen, 8. —
Denecke: Heizung und Lüftung, 2; Berechnung und Bau
der Hebemaschinen, 3, Übungen, 4; Eisenbahnmaschiuenbau,
3, Übungen 4; Technische Mechanik I, 3, Übungen, t, Re-
petition, i. — Preusa: Maschinenzeichnen, 6. — Sohöttler:
Kinematik, 1 ; Angewandte Wärmemechanik, 3 ; Mechanisches
Laboratorium (mit Preuss] I, für Anfänger, 4, II, tTlr Fort-
geschrittenere; Technische Mechanik II, 4, Übungen, l, Ke-
petition, 1. — Iiüdicke: Allgemeine mechanische Techno-
logie, 2; Fabrikanlagen und Werkst-atteinrichtungen, 2;
Werkzeugmaschinen, 2, Übungen, 3; Spinnerei, 2; Weberei,
2; Technologische Übungen, 2. —
B. Meyer : Unorganische Experimentalchemie, 5 ; Chemie
der organischen Farbstoffe, 3; Arbeiten im I.aboratoriam für
analytische und technische Chemie (mit Biehringer und
Spengler]; Chemisches Kolloquium (mit Bodländert, g.
— Biehringer: Analytische Chemie für technische Chemiker,
2; , Stüchiometrischc Rechnungen, l; Chemisch-technische
Rechnungen, i. — Bodländer: Physikalische Chemie, 2:
Met.-Ulurgie, 2; Grundzüge der Chemie, 3; Arbeiten im labo-
ratorium für physikalische Chemie und Elektrochemie (mit
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Physikalische Zeitschrift.. '5." Jahrgang. No. 19.
613
Lucas). — Beinke: CKemische Technologie II, erster Teil,
ausfUbilich Stärke- und Gärungstechnik und Molkerei, ' 6 ;
Technisch-chemische Analyse, 2; Untersuchungsmethoden auf
dem Gebiete der Stärke- und GäruDgstechnik und Molkerei,
2; Arbeiten im Laboratorium für chemische Technologie II
und limdwirtschaftlich-chemische Gewerbe (mit Streit wolf);
Besprechungen aus dem Gebiete der chemischen Technologie
II, monatlich, 2 g. — BeckurtB: Chemie der Nahnings- und
Genussmittel, 2; Gerichtliche Chemie,' l ; .Massanalyse, i;
Pharmazeutische Chemie, 4; Arbeiten im Laboratorium fUr
pharmazeutische Chemie und Nahrungsmittelchemie (mit
Troeger und F^erichs). — Troeger: Analytische Chemie,
filr Pharmazeuten,' 2; Chemie der Benzolderivate, 2; Repeti-
torium der anorganischen und organischen Chemie, für Phar-
mazeuten, 2. —
Dedekind: Elemente der Zahlentheorie, i; Theorie der
Fourierschen Reihen, 2. — Fricke: Analytische Geometrie
und Algebra, 3: Differential- und Integralrechnung I, 5,
Übifngen, .2, II, 2 ; Grundzüge der höheren Mathematik, für
Architekten und technische Chemiker, 2. — JUüller: Dar-
stellende Geometrie, 4, Übungen, 6; Geometrie der I^ge,'2;
Ausgewählte K.ipitel aus der Theorie der Kurven und Flächen,
2. — Wenticke: Statik starrer und elastisch-fester Körper,
für Architekten, 4, Übungen, 2. — Koppe: Geodösie I,- 2;
Übungen, 2; Ausgleichi^ngsrechnung I, mit Berechnungen, 2,
Übungen, 4; Geodätisches Praktikum (mit Bohlan), 3; Plan-
zeichneu (mit Bohlan), 2. —
Universität Breslau.
O. B. Meyer: Experimentalphysik II: Elektrizität, Mag-
netismus, Wärme, 4 ; Übungen im physikalischen Laboratorium
für Geübtere, tägl. — Neumann: Theoretische Optik, 4;
Übungen im physikalischen Laboratorium (mit Schaefer), 3
od. 6; Übungen Im mathematisch-physikalischen Seminar, 2 g;.
— iSchaefsr: Theoretbche Mechanik, 4; Beziehungen zwischen
Elcktrizit.Ht, Magnetismus und Licht, experimentell, ig, —
Ijadenburg: Organische Experimentalchemie, ' 5 ; Prak-
tischTchefnische Katse-, a) für Mediziner, 5, b) für Landwirte,
6; Chemisches Kolloquium, I4tägig, 2 ^; Praktisch-chemische
Übungen, ganz- und halbtägig. — Abegg: Physikalisches
und physikalisch-chemisches Kolloquium (mit Neumann),'^';
Physikalische Chemie I: Theorie der Lösungen, Verwandt-
schaftslehrc, Phasenlehre, 2, mit 'mathematischen Ergänzungs-
stunden; Elektrochemisches Praktikmn (mit J. Meyer), 3. —
Hera: Analytische Chejnie, 2; Massanalyse, l; Ausgewählte
Kapitel aus der physikalischen Chemie: Thermochemie, Photo-
chemie und Stereochemie, 2. — J. Ifeyer: Spezielle anor-
ganische Chemie, 2; Einführung in die Thermodynamik, für
Naturwissenschaftler, '2. — Gadamer: Organische Experi-
mentalchemie mit besonderer Berücksichtigung der Pharmazie,
6; Ausmittelung der Gifte, i; Praktisch-chemische Übungen
mit besonderer Berücksichtigung der Pharmazie, der forensi-
schen Chemie und der Nahrungsmittelchemie, tägl.; Kleines
chemisches Praktikum, 6; Prüfung der Arzneimittel, lg. —
Ahrens: Die Anwendungen des elektrischen Stromes in den
cbeiAischen und metallurgischen Industrien, 3 ; Die Technologie
der Kohlehydrate (Zucker- und Stärkefabrikation), mit Ex-
kursionen, 2; Pr.iktische Übungen und Anleitung zu selbstän-
digen Arbeiten, tägl. ausser Sonnabend ; Technische Gasanalyse,
I ; Ausgewählte Kapifel der chemischen Technologie, l g",
Pr:iktischer Kursus in chemisch-technischen, gasanrüytischen
und elektrochemischen L'ntersuchungsmethoden, Sonnabend;
Landwirtschaftliche Technologie, mit Exkursionen, l. —
Bosanes: Analytische Geometrie des Raumes, 3; Ein-
führung in die Theorie der Differentialgleichurtgen, 2 ; Übungen
des mathemittisch-physikalischeu Seminars, i g. — Sturm:
Geschichte der Mathematik, i ; Zahleptheorie, 3 ; Polyeder, 3 ;
Übungen des mathematisch-physikalischen Seminars, 2 g. —
Iiondon: . Differentialrechnung und Elemente der Integral-
rechnung, 4, Übungen, lg. — Frana: Niedere und höhere
Geodäsie, 4 ; Ausgleichung der Bcobachtungsfehlcr, i ; Spek-
tralanalyse, Photographie ufld Photometrie der Gestirne, 2;
Astronomisches Kojloquium, i g. —
Technische Hochschule Brunn.
Jaumann: Physik, 5, Korrepetitionen, i; Physikalisches
Praktikum, 3. — Szarvassi: Grundzüge der Physik,' 3. —
Zickler: Allgemeine Elektrotechnik, 5; Elektrotech;iisches
Praktikum II, S. — Nietbanmer: Bau elektrischer Maschinen
II, 3; Projektierung elektrischer Anlagen, 2; Elektrotechnische
Konstruktionsfibungen I, 2, II, 2, III, 2. — Schiel'.- Allge-
meine Maschinenkunde I, 4. — rUUBil: Masqhinenbauelenjente,
4, Konstruktionsttbungen, 6; Maschinenlehre und Maschinen-
bau I, 5, Konstruktionsübungen, 6; Technisches Zeichnen
(Maschinenzeichnen), 6. — Wellner: Maschinenlehre und
Maschinenbau II: Theorie und Bau der Wärmemotoren H, 7;
Konstruktionsübungen für Maschinenbau II, 14. — Hellmer:
Mechanik II : Dynamik und Hydraulik, 4, Übungen, i ; Ana-
lytische Mechanik, 3; Enzyklopädie der Mechanik, 4. — Ifeu-
mann: Grundzüge der Elastizitäts- und Festigkeitslehre, 4,
Übungen, 1. —
Habermann: Anorganische Chemie, '6; Analytische
Chemie II (spezielle analytische Methoden), 2; Chemische
Übungen I, 10, II, 20. — Ehrenfeld: Massanalyse, 2. —
Frenzel: Elektrochemie I: Theoretischer Teil, 3; Elektro-
chemisches Praktikum, 3. — HSnig: Agrikulturcfaemie, 3;
Chemische Übungen III, 10; Chemie der Tier- und Pflanzen:
Stoffe, 3; Enzyklopädie der technischen Chemie, 3,. — Donath:
Chemische Technologie I, 6, III, 1 '/j, Übungen, 20. — Wein-
reb: Spezielle Färberei und Zeugdruckerei, mit Übungen, 2.
— XJlrich: Chemische Technologie der Teerfarbstoffe I^ 2,
Praktikum. — ' HauBBner: Mechanische Technologie I: Me-
talle und Holz, 5, 11: Spezielle Technologie der Faserstoff?,
3; Mechanische Bautecfinplogie, .2. —
WaelBclj.: Mathematik I, 1. Teilt?, Korrepetitionen, 2 u. i.
— Biermann: .'\usgewahlte Kapitel der höheren Mathematik:
Mathematik II, 3, Korrepetitionen, i ; Mathematische Näherungs-
methoden, 2; Über doppeltperiodische Funktionen, i^ — >
Fisoher: Algebraische Gebilde, 2; Mathematische Übungen,
1. — Bupp: Darstellende Geometrie und konstruktives
Zeichnen, 6, Übungen, 8. — Obenrauch: Geschichte der
Geometrie, l. — Praatorfer: Technisches Zeichnen, 6. —
KiesBl V. Mayendorf : Niedere Geodäsie, 6 ; Situations-
zeichnen: Plan- und Terrainzeichnen, .4 und 372; Sphärische
Astronomie, 3. —
Universität Czernowitz.
Handl: Experimentalphysik, 5 g. — Tuinlira: Theorie
der Wärme, 5; Mathematisch-physikalisches SemiüM, 2 g, — ■
Fribram: Allgemeine Chemie I, 5; Chemische Übungen
im Laboratorium für Anfanger, tägl.. ausser Sonnabend. —
'Daublebaky t. Stemeck: Differential- und Integral-
rechnung, 5 ; Mathematisches Seminar, 2 g-. Mathematisches
Proseminar, 2 g. —
Technische Hochschule Danzig.
M. Wien: Experimentalphysik: Mechanik, Wärme, Aku-
stik, Optik, 5; Kleines physikalisches Praktikum, 8; Grosses
physikalisches Praktikum,' tägl. — Dolezalek: £infilhmng in
das physikalische Praktikum, 1; Ausgewählte Kapitel 4er
theoretischen Physik, 2. — . Boiessler: Elektrotechnik II, 4;
Elektrotechnisches Laboratorium, 9^ Projektierung elektrischer
Anlagen, 2, Übungen, 4; Konstruktion 'und Berechnung von
elektrischen Maschinen und Leitungsnetzen (mit Simons), 2,
Übungen, 4.. — Simons: Elektrische Messkunde, 2. —
Sohulze-Fillot: Kraftanlagen und Energieverteilung, 2;
Maschinenteile, 4, Übungen, 4; Maschinen mit Arbeitsräderu,
2, Übungen, 4; Maschinenkunde, 2, Übungen, 2, — 'Iiorenz:
Einführung in die Mechanik, 6, Übungen, 2; Festigkeitslehre,
2, Übungen, 2. — N. N.: Maschinenlehre, J, .Übgn., 6;
Werkzeugmaschinen und Fabrikbetriebe, 2, Übungen, 4. —
N. M".: Wärmemechanik, 4. — Wagener: Maschinenlabo-
ratorium I und II, 4; Kolbenkraftmaschinea, 4, Übungen, 4;
Arbeitsmaschinen, 2, Übungen, 2. — N. N.: Eisenbahnbe-
trieb, 2; Eisenbahnmaschinenbau, 4, Übungen 4; - Lasthebe-
maschinen, Übungen, 4. —
Buff: Anorganische Experimentalchemie, 4; Praktikum
im anorganisch-chemischen und elektrochemischenLaboratoriuiQ,
tägl. — Wohl: Organisch-chemische Technologie mit Aus-»
schluss der landwirtschaftlichen Gewerbe, 4; Praktilcum im
organisch-chemischen Laboratorium, tägl.. —• Behrend:
Technologie der Gärungsgewerbe, 3; Zucker- und Stärke-
fabrikation, 3; Praktikum im Laboratorium Air Nahrungsmittel-
chemie und landwirtschaftliche Gewerbe, tägl, —
. - T, Mangoldt:.. Höhere Mathematik I, 10 bezw. 4. —
Sommer: Höhere Mathematik II, 3y Übungen, l; Einführung
in die Lehre von den Kartenprojektionen, 2. — Schilling:
Darstellende Geometrie, 3, Übungen, 6. —
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6i4
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
Technische Hochschule Darmstadt
BdlWinc: ExperimenUlphysik: Mechanik der festen,
fltssigea und gufönnigen Körper, WXrme, Geometrische Opb'k,
Wdlenlehre des Lichtes, Akustik (ftlr die Studierenden des
Maschinenbmnes, der Elektrotechnik und der AllgemeineB
Abteilnnf^, 5; Physikalisches Prakdkum (mit Zeissiel,
4 Nachmittage; Selbständige Arbeiten aas dem Gebiete dor
Phy^; Mechanische Wfametheorie, *; Phynkalisches Kol-
loqmim (mit Zeissig), i f. — Zoiflsig: Experimentalphysik:
Mechanik der festen, flfissigen nnd gasförmigen Körper,
Wirme, Akustik, Optik (Ar die Studierenden der Architektur,
des Ingenieorwesens und der Chemie, einschliesslich Phar>
mazie), 4, Repetitorinm (fUr Pharmazeuten), i; Physikalische
Mess- und Instnunentenkunde, a^. — Hudolpbi: Eiaflihrung
in das physikalische Praktilmm, t. — VotSh: Ausgewählte
Kapitel aus der Wellenlehre und der Akusdk, i r. — Meissl'.
Theorie der optischen Instrumente I, 2. — FntBOh: Photo-
graphische Übungen mit einldtenden Vorträgen, 3. — Satt-
ler: Allgemeine Elektrotechnik I, s, U, 2, Übungen (mit
Feldmann), 2; Übungen im elektrotechnischen Laboratorium
(mit Wirts und Sengel), halbtägig, tägL; Selbständige
Arbeiten filr Torgeschrittenere Studierende ; Elektrotechnisches
Seminar, f&r Torgeschrittenere Studierende (mit Wirts und
Sengel), i. — Wirts: Elektrotechnische Messkonde 11, 3;
Elemente der Elektrotechnik, fBr Studierende des Maschinen-
baues nnd der Chemie, 3; Elektrische Leitungsanlagen und
Stromverteilungssysteme, a, Übungen, 2. — Sängel: Kon-
struktion elektrischer Maschinen und Apparate, 3, Übungen,
3^^ Projektieren elektrischer Licht- und Kraftanlagen, 3,
Übungen, 2. — Faldaumn: Elektrischer Antrieb von Hebe-
zeugen, 2; Synchrone Motorengeneratoren und Umformer, i;
Elektrische Lichtquellen und Beleuchtungsanlagen, i. —
Mhmsr: Elektrische Strassenbahnen , i. — ▼. Roeaslar:
Maschinenzeichnen, l, Übungen, 3; Mechanische Technologie
I, 3, U, 3; Werkzeugmaschinen, 2; Heizung und Lüftung, a. —
Xilnoke: MaschinmelemeDte, 3, Konstniktionsfibungen, 9;
Zeichen- und Konstmktionsttbniigen in Maschinenelementen,
3; Kinematik I, 3, ü, i; Maschuenelemente und Kinematik
(Ausgewählte Kapitel), t g. — Bemdt: Allgemeine Ma-
schinenlehre, 3; Baumaschinenzeichnen, 3; Ausgewählte Ab-
sdinitte ans der Festigkeitelehre, a; Gasmotoren, 2. —
OntMn&nth: Dampfinarchinen, 6; Konstmktionsttbnngen, 6.
— Ffarr: Hebemaschinen, 3; Wasserkraftmaschinen, 4;
Waiserwerksbauten, 3; KonstruktionsUbungen zu Hebe-
maschinen, Wasserkraftmaschinen und Fabrikanlagen, 6. —
Bsok: Gewichts- und Kostenberechnungen der Maschinen-
iabrikation, i. —
Stasdsl: Anofganische Expeiimentalchemie, 4; Chemi-
sches Praktikum (mit Kolb, Keppeler und O. Richter),
Ug\. ausser Sonnabend, — Kolb; Anorganische Chemie II:
Spezieller Teil, 3; Analytische Chemie II: QuantitatiTe Ana-
lyse, einschlienlich Maräanalyse, mit Berflcksichtigung der in
der Fhannazie und Technik gebräuchlichen Methoden, a;
Analytische Chemie der seltenen Elemente, i; Kolloquium
über organische Chemie, l. — Tingsr: Organische Experi-
mentalchemie, 5, Kolloquium, i; Pn^tikum im Laboratorium
fär organische Chemie (mit Schwalbe), tägl, ausser Sonn-
abend; Farbstoff- und Färbereipraktikum (mit Schwalbe).
— H. TS.: Elemente der Agrikultnrchemie, 2. — Kappeier:
Neuere Fortschritte der anorganischen Chemie, t ^. —
Schwalbe: Zwischenprodukte der Teerfarbenfabrikation, i /.
— Heyl: Pharmazentische Chemie: Organischer Teil, 3;
Phamiakognosie, 3, Übungen, a ; Pharmazeutische Gesetzes-
knnde, I ; Mikroskopische Untersuchungen Tcgetabilischer
Nahrangs- und Genussmittel, Übungen. — Dieffenbaoh:
Elektrochemie, 3; Chemische Technologie, 4; Elektro-
chemisches Kollootdum (mit Nenmann und Winteler), I f.;
Chemisches Praktikum Ar Elektrochemiker (mit Neumann,
Winteler nnd Moldenhauer), tägl. ausser Sonnabend;
Elektrochemisches Praktikum (mit Neumann, Winteler
und Moldenhauer), tägl. ausser Sonnabend; Gnndzttge der
EisenhUttenkimde, mt die Studierenden des Maschinenbaues,
I; Chemisch-technisches Praktikum (mit Neu mann und
Winteler), tigl. ausser Sonnabend. — KstonBim: Gas-
analytische Methoden, mit Übungen, 3; Ausgewählte Kapitel
ans der technischen Elektrochemie, t g.; Die Nutzmetalle,
1 £■. — Vaubel: Theoretische Chemie I, a, Übungen, 3;
Stfichiometrische Berechnungen, Übungen, i; Die phy»
kalischen und chemischen Metiioden der quantitatiren Be-
stimmung organischer Verbindungen, a; Ao^viriUte Kapitd
aus der Technik organischer Verbindungen, i. — Soima:
Chemisch-technische Untersuchung der Nahrungsmittel, Ge-
nussmittel und Gebrauchsgegenstiade, mit DeaionstntfoaeB
und Exkursionen, a; Ge<Hogische und chemisdi-technische
Vorarbeiten für ^e Trink wasserrersoigung (mit Steuer), mit
Demonstrationen und Exkursionen, a. — Weller: Unter-
suchungen Ton Nahrangsmitteln, Genussmitteln nnd Gebrauchs-
gegenständen, I, Übungen, 8; Anleitung zu den mikroskopi-
schen und bskteiiologi<ichen Untersuchungen ron Nahnmgs- and
-Genussmitteln, von Wasser, sowie Ton pathologisches Sekre-
ten und Exkreten (mit Heyl), Übungen. —
Oraefe: Höhere Mathematik f&r Architekten, Chemiker,
Elektrochemiker und Geometer, 3, Übtugen, s; Gesdiichte
der Mathematik, i. — Fcnner: Trigonometrie, 3; Geodäsie,
4; Geodätische Übungen, 4; Ausarbdtang der geodätisebea
Vermessungen, a ; Plaiueichnen, 4. — Onndelllncer : Höhere
Mathematik l,fOi Ingenteure, Maschinenbauer und Elektro-
techniker, 3, Übungen, 2; Variationsrechnung, 1. — Dingel-
dey: Höhere MaÜiematik I, für Ingenieure, Maschinimhaner
und Elektrotechniker, 5, Übungen, 4, 11, 3, Übungen, i. —
Boheffers: Darstellende Geometrie I, 4, Übungen, 6. —
Wiener: Darstellende Geometrie I, 4, Übungen, 6, H, i,
Übungen, a; Arbeiten im mathematischen Institut, 3. —
Gkist: Praktische Geometrie, fdr die Studierenden der Archi-
tektur und des Maschinenbaues, a ; Über die Figur der Erde,
2 g. — Henneberg: Technische Mechamk, 3, Übungen
(mit Graefe], a; Mechanik 11,6, Übungen (Bit Graefe), 3;
Hydrodynamik, t. — Bohllnk: Übnngsbeispiele aus dem
Gebiete der Mechanik I nnd II, i; Massenausgleich bei
Schiflsmaschinen und andere technisch wichtige Aufgaben der
Dynamik, i, —
Technische Hochschule Dresden.
HallWKOba: Experimentalphysik, (; Physikalisches Prak-
tikum I (mit Toepler), 6 oder 3, it (mit Toepler), Ar
Foitgeschrittene, o; Pnüctikum tut grossere physikalisehe A^
beiten, ao; PhysUcalisches Kolloquium, Referate aber aene
Arbeiten (mit Helm), i g. — Toepler: Elektiomagnetiide
Lichtdieorie, l; Spektralanalyse, i. — Krone: Theorie nnd
Praxis der Photographie nebst Kolloquium Ober wissenschaft-
liche Photograpme, a; Lichtpausen, 2 g. — OntTelioa:
Meteorologie, 3. — OSrgea: Allgemeine Elektrotechnik I, s;
Elektrische Starkstromanlagen, ndt Übungen, 4; Elektrotech-
nische Übungen Ar Gettbtete, la, fllr Maschineningesienn
imd Chemiker, 4; Grossere elektrotechnische Spesislärbeitea,
30; Elektrotechnisches Kolloquium (mit KDbler), 2 g.—
Kubier: Dynamomaschinen lA, 3; Entwerfen Ton Dynamoi,
Starkstromapparaten, dektrisehen Fahrzeugen and BahDcn,
Übungen, fttr Elektroingenieure, 6, f&r MMchineniagenieiin,
3 ; Elektrische Bahnen und Fahrzeuge I, a. — Uwrtoht:
Telegraphie und Telephonie, 2 f. — ]j. Iiewloki: Dampf-
maschinen I, 4; Dampfkessel, 3; LokomotiTen, a; MatcUDo-
konstruieren für Maschineningenieure, 10, Ar ElektroingenieiiK,
5; Arbeiten im Maachlnenlaboratorium A: Dampf- und Wasser-
maschinen (mit E. Lewicki), 3; GrOsaere ^beiten im Ms-
schinenUboratoriom A, ao. — XoUlert Technische Theiuio-
dynamik: Grundsätze and Anwendung anf die DampfiDsaschlac,
4; Technische Thermodynamik, Seminaristisch« Übangen, 1;
Kinematik, 2, Übgn., 3; Übungen im MaschinenUboratoriaa
B, 4; Grössere Arbeiten im Maschinenlaboratorinm B, 24.
-~ Xmst Mfiller: Allgemeine mechanische Techao-
logie II, 3; Technologisches Praktikum Ar die Faserstoff'
technik, 30; Spinnerei, 3. — IWhett: Dynamometriiche
Untersuchung Ton Getrieben, Ktnftfahcseugen, Übungen, >;
Untersachung Ton Baumaterialien II, Übungen, t. — naohn:
Allgemeine Maschinenlehre, 3; EisenbahnmaschiiienweseD, 3;
Skizzieren Ar die Chemische Abteilung, 4, Ar die Mechanische
Abteilung, 4. — Biilile: Maschineneltmente, 5; Maschine»
konstruieren, 10; Hebemaschinen, 3. — ■. Lewldci: Ei°-
Ahrung in die Theorie nnd Konstruktion der Dampfturbinoi,
mit Experimenten und Demonstrationen im Maschinenlabon.
torium A, 2; Die Herstellungs- und Betriebskosten TOn Kraft-
mascUnenanlagen, i. —
Hempel: Chemische Grossindostrie, 3; Gasanalyse, 1;
Metallnigie, 2; Anorganisch-chemisches Praktiknm a) qasli-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
615
Utive Analys«, 12, b) quantitatiTe Analyse, teehniscbe Utrier-
mcthoden, Gasanalyse, ganztügi^, tigl. anna Sonnabend. —
Y. Mayvr: Organische Chemie, s; Kotloqmam (freie Vor-
txige fiber wichtige ProUeme der Öiemie (mit t. Walther),
1 gi OigaDisch-chemiscibes Praktikum, ganz- und balbUgig,
tigU ausser Sonnabend. — MSblsa: Chemie der TextiHnd«-
strie: Gewinnung der Spinnüuem nnd ihre Veredelung durch
Bleicherei, Färberei, Zeugdruck nnd Appretur, 3; Chemie und
chemische Technologie der organischen FarbstofTe II, 3; Prak-
tikum filr Farbenchemie, 8, f&r F&rbereitechnik, halbtägig,
tSgL ausser Sonnabend, fBr grössere Arbeiten auf dem G«'
biete der Farboichemie beiw. Flrbereitechaik, ganttägig, tägL
ausser Sonnabend. — i*. Vomttm Elektrochemie, ihr«
Theorie und technische Anwendung, a; Physikalische (theore-
tisch«) Chemie II, 31 Praktikam ftr Elektrochemie, 8, ftr
grössere Arbeiten auf dem Gebiete der Elektrochemie nnd
physikalischen Chemie, ganstSgig, tlgL ausser Sonnabend, —
Senk: Nahmngsmittelchemie, 2; Wohnungshygiene, i ; Ül^n.
im Untersuchen von Nahrungs- nnd Gennssmitteln, ganstSgig,
tigl. ausser Sonnabend; Praktikum fttr Nahnngsmittekhemiker,
Iu3btigig, tägU ausser Sonnabend. — Xrioh MüUnr: QnaU-
tatire Analyse an Hand der Lehre von den Ionen und des
Massenwirkungsgesetzes, i. — ▼. Wkttlwr: Chemie der
Znckerarten, a. — Buiiharwr: Einfthmng in da« allgeseine
Patentwesen, I ; Die organischen Heilmittel, ihre physicdogisch-
chemischc Grundiaea, Synthese and Anwendung, l. — Iri>ttn-
inoa«r: Titriermethoden, i. —
Bohn: Darstellende Geoskctrie 11, 4, Obungen, 6; Kegel-
schnitte, I. — Fahrmwan: Anwendungen der Diflercntial-
und Integrabechnnog, a; Vermessnngalehre, a; Geodätisches
Zeichnen, a. — H«ün: AnalytiBche Geometrie U, 3, Übgn.,
i; Potcntialtheorie, a: AnagewShlte Kapitel aus der mathe-
matischen Physik, mit Übn^gen, i; WahiseheinlichkeiMkeorie,
I. — KraoM: Differentialrechnung, 4, Übungen, i; Höhere
Al^bra, 4; Mathematisches Seminar, ig. — Saatsoh: Ana-
lytische Theorie der Karren und Flächen, a. <— Qrüblw:
Technische Mechauk I, fttr Bau-, Maschinen- und ]^ktro-
ingenienre, 2, IXI, 4, Übungen, i. — FnttenhaUBMi: Geo-
däsie I, 3, Übuitten, 2, II, 3, Übungen, a ; Höhere Geodäsie,
3, Übungen, a ; Geodätische Ausarbeitungen ftr Bauingenieure,
a, fttr VMmewnngsingenienrc, 4; Geodätische Rechenttbungen,
3; Skiizieren geodätischer Instrumente, a; Seminariatische
Übnnj^ f&r Geodäten, a ; Katasterrermcssong I, Übungen, 3 ;
Planzöchnen I 2. —
Universität Erlangen.
Wiadamaxm: Experimentalphysik, 5; PhysikaBschw
Praktikam fllr Anfänger, 3; Physikalisches Hijbpraktikum, ao;
Physikalisches Vollpraktikum, 40; Physikalisches Kolloquium,
2 g- — Bohinidt: Einftthnuig in die mathematische Bchatnd-
Inng naturwissenschaftlicher Probleme, a; Anwendung der
Differentialgleichungen auf physikalische Fragen, i g; Popu-
läre Astronomie mit Demonstrationen nnd Lichtbildon, i g.
— WebxMlt: Theoretische Physik II: Elektrizität und Opt£,
4; Mathematisch-physäalische Übungen (mit Schmidt),
a g. -
ViMbcr: Anorganische Experimentalchegüe, 5; Praktische
Übungen im chemischen Laboratorium (mit B n s c h), a) Halbpiak-
tikum, 30, b) VoUpnktiknm, 40; Praktikam fUr Mediziner (mit
Buschn. Gutbier), 4. — PmJ: Pharmazeutische Chene: Or-
ganischer Teil, 3; Ünttfsnchang von Nahrung»- und Gennss-
mitteln, 3; Chemisches Praktikum, a) VoUpraktikttm, 44, h)
Halbpraktikum, 34 bzw. 20; Praktischer Kurs f&r Studierende
der Pharmazie, 30; Arboiten auf dem Gebiete der Nahrungs-
und Geanssmittel, *) VoUpraktikum. 44, b) Halbpraktikum,
34 bzw. 3a — BUHii: QnaBtatiTe räd quantitatire chemische
Analyse I: Metalle, 2; Kolloquium ttber neno'e chemische
Litteratnr (mit Jordis und Gntbier), lg. — Hvnzidl:
Neuere theoretische Ansichten in der organischen Chemie, 3.
— Jordis: Die Lehre von der ehemischen Konstitution und
ihrer Bestimmung (chemische Statik), l; Elektrochemisches
Praktikum, a) fttr Anfaagw: Analyse, 3, b) f&r Fortgeschrittene:
Präparate, 5, c) Halb- und Ganzpraktikum, 30 und 40; Che-
misches Seminar U, 3. — Qatbiar: Gasanalyse mit Übungen,
a; Chemisches Seminar I f&r Chemiker und Pharmazeuten,
3. —
Gordnn: Analytische Geometrie der Ebene, 4; Inva-
rianten, 4; Übungen im Seminar, 3 /■ — No«th«r: Dilfe-
lential- und Integralrechnung I, 4; Einleitung in die analy-
tische Mechanik, 3; DifTerentiiJgeometrie, 3; Mathematiache
Übungen, g, —
Universität Freiburg L Br.
Hlmatadt: Experimentalphysik: Mechanik, Aknstik,
Wärme, 5; Übungen ans der theoretischen Physik, i g.;
Physikalisches Kolloquium, a g.; Anlätung zu sdbständigen
Arbeiten, tägl.; Physikalisches Praktikum, f&r Studierende der
Naturwissenschaften an 3, f&r Mediziner und Pharmazeuten
an I Nachmittag, 1$. — Ko«nlgsb«rgwr: Optik, 3; Physi-
kalische Gmndli^n der Ionen- nnd Elektronenhypotbese (ohne
Anwendung höherer Mathematik), l. — O. M*r«r: Elektro-
chemie, 3; Theorie der elektromotorischen Kräfte, 1; Elektro-
analyse, mit Übungen, l g.\ PbysikaKsch-chemisiJies Übangs-
praktikum, 1 Vormittag; Selbständige physikalisch-chemische
Arbeiten ftr Gellbtere. —
GktttaxmAnn: Anorganische Experimentalchemie, 5;
Chemisches Fraktiknm (mit Wlllgerodt), tägl. ausser Sonn-
abend. — ^migerodt: Organiadie Experimentalehemie, 4;
Chemie der Nahrung»- tmd Gennssmittel, l; Anorgamsche
Tecbnol^e, 2. — Bdiagwr: Repetitorium der organischen
Chemie (mit sich anschliessendem KoUoqninm), s. — nronun:
Ober qnaHtatiTc Analyse, l; Repetitorimn der anorganischen
Chemie f&r Medizmer, a. — Mtiller: QualiUtire Analyse, i;
lonentbeorie nnd Theorie der Lösungen (elementar behandelt),
f&r Anfänger, i. — Helgen: Gewichtsanalyse, 3; Praktische
Übungen im Bestimmen von Mineralien auf chemischem Wege,
a; Pnktlsehe Übungen in der Gasanalyse, a. —
Iiöroth: Theorie der Funktionen einer komplexen Ver-
änderlichen, 4; Populäre Astronomie, a; Mathematisches
Seminar, 1 /. — Bttekelbergnr: Analytische Geometrie der
Ebene und IMfferentialrechnnng, J, Ühmtgen, 3; Politische
Arithmetik, a. — IjOewy: Analytische Geometrie des Raumes,
4; Mathematisches Seminar, z g. — 8«tttl: Binf&hmng in
die algebraische Analysis, a. —
UniversitSt Gtessen.
Drude: Experimentaliidiysik U: Optik, ElektiiäUU, $;
Physikalisches Praktikum, 6; Praktikum ftr Vorgeschrittene,
tägl.; Physikalisches KoUoqmum, I4tägig, a. — TronmM:
Elektromagnetische Theorie des Lichts, 4; AnsglüchnaffS-
recknnng und Elemente der höheren Geodäsie, 3. — BAhmiat:
Elektrisdie Schwingungen, a. —
TSmaSDKBB.: Anorganische Experimentalchemie;, )>/«;
Praktische (Übungen und Untersnchungen im chewschen La-
boratorium, tägl.; Untersuchung von Nahrungsmitteln ^ nnd
technischen Erzeugnissen (mit Thomne), tägl.; Chemische
Übungen f&r MeSziner, tägl. — Sotazoeder: Analytische
Chemie II, a; Ausgewählte Kapitel aas der technischen
Chemie, mit Exkursionen, 3; Grundieren der physikalischen
Chemie mit Demonstrationen, 3. — VegaoM»: Phanaazen-
tisch-chemiseha Präparate II, a; Untersnchung von Nahraag»-
mittefai, Gennssmitteln und Gebraachsgegenständen, a. —
Elba: Chemisches Praktikum, tägl.; Elektrochemisches Prak-
tikum, tägL; Chemische Übungen fSr Mediziner (nüt Brand),
5; Cheidsches Kolloquium, l'/i; Elektrochemie, theoretisch
und experimentell, a. — Brand: Heterosyklische Ver-
bindungen, a. —
Fasdi: Differential- nnd Elemente der Integralrechnong,
4; Ausgewählte Kapitel ans der Geometrie der Ebene, 3;
Übungen des nuthcmatischen Seminars, X4tägig, it/i- —
Netto: Analytische Mechanik, 4; ElHptische Fnnktioaen, 3;
Übungen des mathematischen Seminars, I4tägig, iVa- —
Xr. 'S.: Darstellende Geometrie I, mit Übungen, 6; Etnleituag
in die synthetische Geometrie, a. —
Univer»[tit G5ttingen.
Bleoke: Experimentalphyrik II, 3; Physikalische Übungen
im Laboratorium, 8 ; Wissenschaftliche Arbeiten Vorgeschrittener,
48 g.\ Ausgewählte Teile der Wärmelehre, l g. — Voigt:
Einf&hmgc >n die Vektocanaly^ nnd Mechanik, 3, Übungen,
I g.\ Theorie und Anwendung des Potentials, 4; FhysikaUsche
Ülwngen im Laboratorium, 4; Wissenschaftliche Arbeiten Vor-
geschrittener, 48 /. — Btisoii: Magnetianos, a; Elektro-
technik, i; Elektrotechnisches Praktikum, 3; Telepboaie, i g.x
Physik und Weltanschauung, i g.; Selbständige Arbeiten, 48.
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6i6
Physikalische .Zeitschrift^ 5. Jahrgang. No. 19.
— Stark: Theoretische Ergänzungen zum physikalischen
Praktikum, I. — Bose: Einführung in die mathematische
Behandlung der Naturwissenschaften, 3 ; Grundziige der Max-
wellschen Theorie, 3; Übungen in der Selbstanfertigung und
Handhabung ton Demonstrationsapparaten, 3. — Wiechert :
Einführung, in das Vermessungswesen II, 4; Vermessungs-
wesen, I g.; Physik der Erdrinde, i g.; Geophysikalisches
Praktikum, g. — Prandtl: Ausgewählte Teile der technischen
Ph}rsik, 2; Maschinenpraktiknm, 5; Selbständige Arbeiten
Vorgeschrittener, 48 g. — ITemst: Physiko-chemische Ar-
beiten und Übungen, tägl.; Verwandtschaftslehre, 3; Neuere
Atomistik, i g.\ Physiko-chemisches Kolloquium, ig. —
Coehn: . Angewandte Elektrochemie, 2; Elektrochemische
Übungen, 2. —
Wallach: Anorganische Experimentalchemie, 6; Che-
misches Praktikum, 2ound30; Chemisches Kolloquium, lg.
— Tammann: Die Lehre vom Gleichgewicht heterogener
Systeme in Anwendung auf die anorganische Chemie, i ;
Praktikum der anorganischen Chemie ftir Vorgeschrittene, 20;
Neuere Forschungen auf dem Gebiete der anorganischen
Chemie, l g. — ToUens: Technische Chemie für Landwirte,
3; Praktikum im agrikultur-chemischen Laboratorium, 30 g-:
7— FolBtorff: Pharmazeutische Chemie: Organischer Teil,
4; Untersuchung der Nahrungsmittel, 2 ; Chemisches Kolloquium
für Pharmazeuten, 2 g. — Fischer: Chemische Technologie,
2; Technologische Tagesfragen, ig. — Kötz: Auf- und
Abbau organischer Verbindungen, i. — v. Braun; Ent-
wicklungsgeschichte der chemischen Theorien, 2; Chemische
Tagesfragen, I. g. — Borsohe: Chemie der Teerdestillations-
produkte, 3. — Bilta: über Stickstoff und seine anorgani-
schen Verbindungen, l ; Ober Kolloide, i. —
Klein: Mathematischer Unterricht an. den höheren
Schulen, 4; Elastizitätslehre, z g. — Hubert: Variations-
rechnung, 4 ; Bestimmte integrale, 2 ; Übungen zur Mechanik,
z g. — ScbwarzBCbild: Astrophysik, 2; Theorie der
optischen Instrumente, 2; Astronomisches Kolloquium, l g.;
Elastizitätslehre (mit Klein), 2 g. — IfinkowsÜ: Differen-
tial- und Integralrechnung II, 4, Übungen, i; Analysis silus,
2; Übungen zur 'höheren Mechanik (mit Hilbert), 2 g, —
Brendel:' Wahrscheinlichkeitsrechnung, 3; Übungen im
Seminar für Versicherungswissenschaft, i g.\ Einführung in
die Versicherungsrechnung, 2. — Ambronn: Theorie der
Kometen und Planeten, 3; Übungen an den Instrumenten der
Sternwarte, tägi.; Berechnung von Kometen- und Planetenbahnen,
Z g. — Zermelo : Einleitung in die Theorie der algebraischen
Gleichungen, 4. ~- Blumenthal: Reihenentwicklungen der
mathematischen Physik, 3. —
Universität Graz.
Pfaundler: Experimentalphysik, 5; Physikalische t^bgn..
12; Geschichte der Physik, ig. — Btreintz: Masse und
Messmethoden der Elektrizität. 2. — Wassmuth: Über Elek-
trizität und Magnetismus, 5 ; Übungen im mathematisch-physi-
kalischen Seminar, 3 g. — Richter: Meteorologie und Klima-
tologie, 3. —
Skraüp: Allgemeine und anorganische Experimental-
chemie, 5; Chemische i'bungen fSt Anfänger, tägl. ausser
Sonnabend; Chemisches Praktikum (Ür Mediziner, 4 ; Übungen
für Vorgeschrittene, 20. — Hoflnann: Ausgewählte Kapitel
aus Chemie mit Experimenten, i. — Sohrötter: Pharma-
zeutische Chemie, 4; Chemie der heterozyklischen Verbind-
ungen, 2. — V. Hemmelmayr : Organische Synthese, i. —
FrlBchauf: Algebraische Analysis, 3; Analytische Geo-
metrie, 2. — Dsntscher v. KoUeaberg: Allgemeine Arith-
metik, Einleitung in die Analysis, 5 ; Mathematisches Seminar,
2 g. — Btreisaler: DarsteHende Geometrie: Centrale Projek-
tion, 3. — Hillebrand: Theorie der Präzession und ffutation,
3 ; Grundzüge der MondbeWegung, i ; Die Technik des numeri-
schen Rechnens, i. —
Technische Hochschule Graz.
v.'Etting^shausen: Physik: Mechanik der festen, flüssigen
und gasförmigen Körper, W.Hrme, Elemente der mechanischen
Wärmetheorie, Magnetismus, Elfktrizitätslehre, Optik, J; Elek-
trotechnik, 3, Übungen, 8. — StreiTrtz: Masse und Mess-
methoden der Elektrizität, 2; Wärmelehre l: Thcrmodyn.imik,
2. — Bartl: Theoretische Maschinenlehre I, 2, IIa, 21/2. Üb, 1
2 ; Allgemeine Maschinenkniide T, '4. -~ Öetidl : Maschinen-
bau la, 3, Übungen, lo, Ib, 3, Übungen, 10V2, Üb, 4, Cbgn..
15. — Forchheimer: , Enzyklopädie der Ingenieurwissen-
schaften, 3, Übungen, 3. — Iberer: Technisches Zeichnen
für Hörer der Maschinenbauschule; Maschinenzeichneo, 4. —
Bmioh: Anorganische Chemie, 7; Anleitung zu wissen-
schaftlichen Arbeiten, für Vorgeschrittene. — Andreasch:
Qualitative ch'einische Analyse, l ; Laboratoriumsunterricht und
Übgn. in der qualitativen chemischen Analyse, 18; Chemische
Technologie der organischen StoAe, 4; Laboratoriümsuater-
richt und Übungen in der Darstellung organisch-chemischer
Präparate, 20 ; Anleitung zu wissenschaftlichen Arbeiten aus
dem Gebiete der organischen Chemie und der chemischen
Technologie organischer Stoffe, für Vorgeschrittene. — Benj.
Reinitzer: Quantitative chemische Analyse, 1 ; Laboratoriutns-
unterricht und Übungen in der quantitativen chemischen Ge-
wichtsanalyse, 20; Chemische Technologie der anorganischen
Stoffe, 4; Laboratoriumsunterricht und Übungen in der an-
organisch-technisch-chemischen Analyse, 20;- .Anleitung- zu
wissenschaftlichen Arbeiten aus dem Gebiete der anorganischen
Chemie und der chemischen Technologie anorganischer Stoffe,
für Vorgeschrittene; Enzyklopädie der technischen Chemie, 2.
— V. Hemmelmayr: Chemie der Kohlenhydrate, 2. —
Hooevar : Mathematik I, 6, Übungen, 2. — Stelzel :
Elemente der höheren Mathematik I, 4; Baamechanik I, 4,
Übungen, 4; Theorie der eisernen Brücken, 4. -7- Felthner
7. Iiichtenfels: Mathematik II, 4, Übgn., 2. — ^^ BchÜBsler:
Darstellende Geometrie, 4, Übungen, 6; Theorie der Kegel-
schnitte, 3; SeminarObungen aus darstellender Geometrie, 2.
— Wittenbaüer: Allgemeine Mechanik (einschliesslich der
Elemente der graphischen Statik) I, 4; i'bungen, f ; -Enzyklo-
pädie der Mechanik, 4; Technische Mechanik I: Theorie der
Elastizität, 4. — Klingatsoh: Niedere GeodSsie I: Elemente
der niederen Geodäsie,' 4; Höhere Geodäsie:- Methode der
kleinsten Quadrate, 4; Praktische Messübungen, at Niedere
Geodäsie: Zimmerübungen, b') Höhere Geodäsie: Übungen in
der Anwendung der Ausgleichungen;. Situationszeichnen, 4
und 2.' —
Universität Greifswald.
König: Experimentalphysik: Wärme, Elektrizität und
Magnetismus, 4 ; Elem<<ntarmathematische Ergänzungen, i g ■
Physikalische Übungen für Studierende der Naturwissensch.iften.
6; Leitung selbständiger physikalischer- Untersuchungen,
tägl.; Besprechungen über neuere physikalische Arbeiten (m:i
Mie), 2 g. — Holtz: Mech.-mik' und Molekularphysik unter
Mitbcrttcksichtigung des Alltagslebens und der Technik, ge-
roeinfasslich, experimentell, i ; Maschinen- und Gewitterelektri-
zität mit Einschluss der Funkeriindnktion und ihrer An-
wendungen, gemeinfasslich , experimentell, l; Physik der
Gestirne mit Experimenten und zeitweiser Beobachtung der
Sterne, 2g. — Mie: Theorie der Wärme, 4, Übungen, i g.;
Kleines Praktikum für Mediziner und Pharmazeuten, 2. —
Schreber: Übungen im Demonstrieren physikalischer .Appa-
rate, i; Technische Mechanik II, l, Übungen, -ig: — Berg:
Interferenz und Polarisation des Lichtes mit Versuchen Imit
Übungen), 2; Lektüre einer Maxwellschen Abhandlung oder
eines Abschnittes .ius Faradays Experimentaluntersuchungen,
Auwers: Organische Experimentalchemie, 5; Chemi-
sches Praktikum, ganz- und halbtägig, tägl., für Pharmazeuten
und Nahrungsmittelchemiker (mit Scholtz); ganz- und halb-
tägig; Ausgewählte K.ipitel der anorganischen Chcnjie, 5 ^-.
— Semmler: Über ätherische Öle, l ; Ausgewählte Kapitel
der organischen Clicmie, lg. — Soholts: Pharmazeutisch.-
Chemie I, 2; Ausniittelung der Gifte, 2; l'harmazeutischcs
Kolloquium, I ,<,"•. — Posner: Chemische Technologie II:
Organische Stoffe, mit Exkursionen, 2; Synthetische Metho-
den der organisclion Chemie, 2. — Strecker: <^ualit.\tivc
Aiuilyse, 2; Chemie der seltenen Elemente, 1; Chemische^
l'r:iktikum filr Studierende der Zahnheilkunde, 3; Chemi-nihe^
Kolloquium für Mediziner, 2. —
Thome: DilTercntial- und Integralrechnung I, 4; Theorie
der ebenen algebraischen Kurven, 2 g.'. Mathematisches Se-
minar, 2 g. — £!ngel: Funktionentbeorie 1, 4; Transformatinn«-
gru|)pen, 4; DilTerentialgeometrie, l g.\ Mathematisches Se-
minar, 2 ^•. — Kowalewski: Mechanik 11,4, Übungen, x g.:
Tlu-oric und .Anwendung der Determinanten, 2 g.; Über
Dilfurcnti.ilinvarianten, l. ^. —
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
617
Universität Halle.
Dom: Experimentalphysik I: Mechanik, Akustik, W&rme-
lehre, 4; Physikalisches Laboratorium: a) Übungspraktikum,
6, b) Arbeiten von Geabten, tSgl.; Ober elektrische und
magnetische Messungen 11, ig. — Sohmldt: Wärmelehre, 3;
Brechung, Interferenz und Polarisation des Lichtes mit Experi-
menten, \ g. — Valentiner: Theorie der Gase, 2. —
VoUiard: Ezperimentalchemie I: Anorganische Chemie,
J; Praktische Übungen im chemischen Laboratorium (mit
Do ebner und Vorländer), tägl. ausser Sonnabend; Die
Massanalyse, I ^. — Soebner: Organische Chemie, 4; Ober
Alkaloide, X g. — Schneidewind: Agrikulturchemie I:
Natargesetze der Ernährung der landwirtschaftlichen Kultur-
pflanzen, Bodenkunde und Dilngcrlehre, 4; Technologie der
Kohlehydrate (Zucker- und Spiritusfabrikation), mit Exkursionen,
I g.\ Demonstrationen in der agrikultur-chemischen Versuchs-
sution und der Versuchswirtschaft, g. — Vorländer: Re-
aktionsgeschwindigkeit und chemisches Gleichgewicht, i g.
— Baunxert: Chemie der Nahrungs- und Genussmittel I:
Herstellung, Zusammensetzung und Beschaffenheit, mit tech-
nischen und gewerblichen Besichtigungen, 2; Praktische
(Übungen im Laboratorium fBr Nahrungsmittelchemie, ganz-
und halbtägig, tägl. ausser Sonnabend; Gerichtlich-chemisches
Praktikum, 3. — Boloff: Liest nicht. — Erdmann; Theo-
retische und experimentelle Elektrochemie, i; Praktische
Übungen im Laboratorium (ttr angewandte Chemie, tägl.
ausser Sonnabend; Elektrochemisches Praktikum, 3. —
Cantor: Analytische Mechanik, 5; Übungen des mathe-
matischen Seminars, l4tSgig, ig. — Wangerin: Synthetische
Geometrie, 4; Integralrechnung, mit Übungen, 4; Variations-
rechnung, 2 ; Übungen des mathematischen Seminars, I4tägig,
'ig. — Bberhard* Analytische Geometrie des Raumes mit
besonderer Berücksichtigung der Flächen 2. Ordnung, 2 ; Aus-
eewählte Kapitel der analytischen Geometrie der Ebene, mit
Übungen, ig. — Oraaamann: Streckenrechnung und deren
Anwendung auf die Flächentheorie (mit Übungen), 3; Ele-
mente der darstellenden Geometrie, 2, Übungen, ig, —
Btichhols: Das mechanische Potential und die Elemente
der höheren Geodäsie, 2. — Bernstein: Partielle Differential-
gleichungen I: Hydrodynamik und Akustik, 4, Übungen,
« S- —
Technische Hochschule Hannover.
Dieterioi: Experimentalphysik: Mechanik, Wärme, Aku-
stik, Optik, 4; Arbeiten im Laboratorium der Physik (mit
Precht), 4. — Preoht: Grundr.üge der Physik, filr Archi-
tekten, 3; Praktische Physik, 2 ; Photographie: Photographische
Arbeiten ftlr Fortgeschrittene, 4. — Kohlransoh : Gmndzttge
der Elektrotechnik, 3; Theoretische Elektrotechnik, 4; Elek-
trotechnisches Laboratorium I (mit Beckmann, Winkel-
mann, Meyer und Behne), Übungen, 8, II, Übungen, fllr
Maschineningenieure, Übungen, 8. — Heim: Elektrische An-
lagen I: Einzelanlagen (mit Winkelmann und Reichelt),
3, Übungen, 2; Entwerfen von Dynamomaschinen und Trans-
formatoren (mit Reichelt), 2, Übungen, 2; Telegraphie und
Telephonie, 2; Elektrische Kraftttbertragung, fBr Maschinen-
ingenieure, 2 ; Gmndzttge der technischen Elektrolyse, 2 ; Elek-
trolytische Übgn. (mit ReJchelt), 4. — Beckmann: Prak-
tische Elektrotechnik fllr Anfanger II, i ; Elektrotechnische
Messkunde I, 2. Teil, 2. — Franke: Technische Physik, 4;
Technisch-physikalisches Seminar, 2. — Fischer: Allgemeine
mechanische Technologie (mitAnthes), 4; Spezielle Techno-
logie I (einschliesslich Werkzeugmaschinenkunde (mit A n th e s) ,
4. Ubgn., 2. — Itlehn: Bau und Theorie der Kraftma-schinen
fmit Diedrich, Quelle, Siekmann und Kirchhoffl, 6,
tbungen, 8; Übungen im Entwerfen von Kraft- und Hebe-
maschinen (mit Diedrich, Quelle und Siekmann), 4;
Schiffbau, 3, Übungen, 4. — Frank: Maschinenorgane (mit
Ryssel, Wegener und Pilgram), 5, Übungen, 7; Eisen-
bahnmaschinenbau (mit Ryssel und Pilgram), 3, Übungen,
3' — Frese: Ingenieurlaboratorium I und II (mit Mest-
werdt, Schaefer, le Noir und Schürmann), i, Übungen,
4; Theoretische Maschinenlehre: Anwendung der Wärmelehre
awdas Gebiet des Maschinenwesens (mit Sch.iefer), 4. —
Troske: Grundzfige des Maschinenbaues (mit Griffel), 3,
Ibungen, 4; K^ulatoreo der Kraftmaschinen, 2; Fabrikanlagen
und EisenbahnwerkstStten, 2. — Elein: Allgemeine Maschinen-
lehre I (mit Schmidt), 4; Grundzfige der Maschinenlehre
(mit Schmidt), 3; Hebezeuge und Pumpen (mit Schmidt
und Griffel), 2. — Weber: Mechanik I, 3, Übungen, i, II,
4, Übungen, l ; Statik der Baukonstruktionen, ^3, Übungen, l ;
Maschinenzeichoen (mit Wegener, Schaefer und Griffel),
4. — Mestiverdt: Heizung, Lüftung und Beleuchtung ge-
schlossener Räume, 3, -—
Seubert: Anorganbche Chemie, 6; Arbeiten im Labo-
ratorium der anorganischen Chemie (mit Eschweiler,
Jänecke und Becker), tägl. ausser Sonnabend. — Ssoh-
weiler: Analytische Chemie, 2. — Behrend: Organische
Chemie, 4; Arbeiten im I.aboratorinm der organischen Chemie
(mit K eis er), tägl. ausser Sonnabend. — Keiser: Entwick-
lungsgeschichte der Chemie, l. — Ost: Gmndzttge der che-
mischen Technologie, fttr Nichtchemiker, 3 ; Chemische Techno-
logie I, für Chemiker, 4, Übungen, 2; Übungen in der Elek-
troanalyse (mit Meyer), 6; Arbeiten im Laboratorium der
technischen Chemie (mit Meyer), tägl. ausser Sonnabend. —
Iiaves: GrundzUge der Nahrungsmittelchemie, mit Demon-
strationen, ig. — Rinne: Grundlage der Mineralogie I, -für
Chemiker, 2, Übungen, i ; Chemisch-krystallographische Unter-
suchungsmethoden, Übungen, 2; Hüttenkunde, 3. —
Kiepert: Differential- und Integralrechnung I, 5, übgn.,
I ; Geometrie der Lage, 3 ; Ausgewählte Kapitel der höheren
Mathematik, mit Übungen, 3. — N. N.: Differential- und
Integralrechnung II, 4, Übungen, i; Analytische Geometrie
der Ebene und des Raumes, mit Übungen, 3. — Bodenberg :
Darstellende Geometrie (mit Peters, Fresenius, Fatken),
3, Übungen, 6, II, 3, Übungen, 6. — Fetsold: Algebraische
Analysis und Trigonometrie, 3 ; Übungen in der Ausgleichungs-
rechnung nach der Methode der kleinsten Quadrate, l. —
Reinherta: Grundzttge der praktischen Geometrie (mit
Petzold), 2; Geodäsie I (mit Petzold), 4, Übungen, 2, II
(mit Petzold), 2; Höhere Geodäsie, 2. —
Universität Heidelberg.
Quincke: Experimentalphysik: Allgemeine Physik,
Wärme, Akustik, 5; Praktische Übungen und Anleitung zu
wissenschaftlichen Untersuchungen im physikalischen Labora-
torium, tägl. ausser Sonnabend; Physikalisches Praktikum,
4. — Fockels: Theorie der Wärme, 3; Theoretisch-physi-
kalische Übungen, i ; Einführung in die Elektrotechnik, i . —
Weber: Geometrische Optik mit besonderer Berücksichtigung
des Mikroskops, i ; Wissenschaftlich-photographische Übungen,
2. — Kaläbne: Die neueren Ergebnisse der experimentellen
Optik und Elektrizitätslehre, l; Die partiellen Differential-
gleichungen in der mathematischen Physik, i. —
Curtlos': Allgemeine Chemie I: Anorganische Experi-
mentalchemie, 6; Praktische Übungen und Anleitung
zu wissenschaftlichen Untersuchungen, tägl. ausser Sonn-
abend; Chemischer Referateabend, 14 tägig, 2 g.\ Che-
misches Praktikum für Mediziner, 20, — Brühl:
Organische Chemie, 3; Praktische Übungen im chemischen
Laboratorium, tägl. ausser Sonnabend. — Jannasch : Gewichts-
analyse, 2; Chemische Untersuchung der Nahrungs- und
Genussmittel, l ; Gasanalytisches Praktikum, 3 ; Analytisches
Praktikum zur Untersuchung der Nahrungs- und Genussmittel,
8. — Knoevenagel: Chemie der Benzolderivate, 3; Chemie
und Technologie der Teerfarbstoffe, 2. — Bredig: Chemische
Gleichgewichtsichre, 2; Einführung in die physikalische Che-
mie und ihre Messmethoden , 2 ; Theoretische Übungen,
14 tägig, iVj g- — Krafit: Organische Chemie, 3; Prak-
tisch-chemische Übungen und Arbeiten, tägl. ausser Sonn-
abend; Chemisches Praktikum fttr Anfänger, halbtägig. —
Dittrich: Die selteneren Elemente und ihre wichtigsten
Reaktionen, I ; Chemisches Praktikum und Anleitung zu
wissenschaftlichen anorganisch-analytischen Untersuchungen,
tägl. ausser Sonnabend; Chemisches Praktikum für Anfänger
und Mediziner, tägl. ausser Sonnabend, halbtägig; Elektro-
analytisches Praktikum, 3 ; Chemisches Praktikum (auch für
Mediziner), in den Herbstferien von Anfang September bis
Mitte Oktober, in den Osterferien nach Semesterschluss be-
ginnend. — Stolle: Pharmazeutische Chemie II: Organischer
Teil, 3; Synthetische Methoden der organischen Chemie, 2.
— Klages: Heterozyklische Verbindungen, i. — Darapsky :
Geschichte der Chemie U, i. —
Koenigsberger: • Höhere Algebra, 4 ; Theorie der
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6i8
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
Diflerentialgleichungen , 2 ; VariationsrechnuDg, i ; Elemente
der Zahlentheorie, i ; Übungen des mathematischen Unter-
und Oberseminars, 2. — Cantor: Differential- und Integral-
rechnung, 4, Übungen, i g.; Politische Arithmetik, 2. —
msenlolir: Theoretische üptik, 4; Differential- und Integral-
rechnung, 5 ; Über das Potential, 2. — Koehler : Synthetische
Geometrie des Raumes, 3. — Zjandsberg: Darstellende
Geometrie, mit Übungen, 4; Einleitung in die höhere Ana-
lysis, 4. — Böhm: Theorie der elliptischen Funktionen mit
Einführung in die allgemeine Funktionentheorie, 3 — 4; Ebene
und sphärische Trigonometrie (auch für Nichtmathematiker),
I — 2. — Mohr: Chemisches Rechnen mit besonderer Be-
rücksichtigung der Anwendung des Rechenschiebers, i. —
Valentiner: Bahnbestimmung von Kometen und Planeten,
3. — Wolf: Elemente der Astronomie (Mathematische Geo-
graphie), z ff. —
Universität Jena
Winkelmann : Experimentalphysik II: Akustik, Wärme,
Magnetismus, Elektrizität, J; Physikalisches Praktikum, a) für
Physiker, 6, b] für Chemiker, 4; Physikalische Spezialunter-
suchungen, tSgl.; Repetitorium der Physik für Mediziner und
Pharmazeuten, ig. — Abbe: Liest nicht. — Auerbach:
Thermodynamik, 3; Grundzfige der geometrischen Optik,
l'/j- — Stpaubel: Physikalische Optik II, 2. — Ambronn:
Einleitung in die Theorie des Mikroskops, 2; Übungen in
der Handhabung des Mikroskops und seiner Nebenapparate,
2 g.\ Übungen in der Handhabung der Apparate für Mikro-
photographie und Projektion, 2 g, — Bau: Technische
Mechanik, 4: Einfiihrung in die Wechselstromtechnik, 2 ff.;
Graphische Übungen, 2 halbe Tage; Elektrotechnisches Prak-
tikum, 2 halbe Ts^e. —
Koorr: Allgemeine Experimentalchemie II: Organische
Chemie, 5; Chemisches Praktikum (mit Wolff), a) VoU-
praktikuro, tigl., b) Halbpraktikum, halbtägig, tigl., c) Prak-
tikum fUr Mediziner, 3; Anleitung zu wissenschaftlichen
Arbeiten (mit Duden und Rabe). — Wolff: Analytische
Chemie, 3; Elektrolyse und elektrolytisches Praktikum, 2. —
Duden: Besprechung der chemischen Tageslltteratur, i. —
Immendorff: AgrÜculturchemie II: Tieremährungslehre
(Futterungslehre), 3; Technische Chemie für Landwirte, 2;
Chemisches Praktikum, fllr Landwirte, a) grosses, tägl., b]
kleines , 7 ; Agrikulturchemisches Seminar filr Fortge-
schrittene, 2 g. — Vongeriohten : Chemische Technologie:
Die anorganische Grossindnstrie (mit Exkursionen), 2; Tech-
nisch-chemisches Praktikum, tigl.; Kursus in Färberei und
Druckerei, 4. — Hatthes: Pharmazeutische Chemie I; An-
organische Chemie, 3; Pharmazeutisches Halbpraktikum:
Ausmittelung der Gifte, Darstellung und .Untersuchung
pharmazeutischer Präparate, 1 5 ; Untersuchung der Nahrungs-
und Genussmittel : Voll- und Halbpraktikum. — Gänge:
Gerichtliche Chemie, I; Praktische Übungen in chemischen
Untersuchungen vermittelst optischer Instrumente, 2. — Habe :
Allgemeine Chemie, l. —
Thomae: Bestimmte Integrale, 4; Differentialgeometrie,
4; Mathematisches Seminar, 2 g. — Qutsmer: Integral-
rechnung, mit Übungen, 5; Variationsrechnung, 4; Mathe-
matisches Kolloquium, 2 g. — Frege: Analytische Geometrie
des Raumes, 4; Begriflsschrift, ig. — Knopf: Bestimmung
der Bahnen der Planeten und Kometen, 3; Interpolations-
rechnung und mechanische Quadratur, 2. —
Universität Innsbruck.
Ezner : Kündigt später an. — Cseimak : Experimental-
physik: Mechanik, Wärme, Magnetismus imd Elektrizität, 5;
Praktische Übungen für Mediziner, 2 g, flir Vorgeschrittene,
tägl. g, — Badakovlc : Ausgewählte Kapitel aus der Wärme-
lehre, 2 ; Praktische Übungen im Laboratorium für Anfanger, 6.
— TolUnger: Kündigt eventuell später an. — Hanuuecl:
Elektrotechnik II: Über Wechselströme und Wechselstrom-
maschinen, 2. — Trabert: Einleitung in die Meteorologie,
2 ; Ausgewählte Kapitel der kosmischen Physik, 2 ; Erdmagne-
tismus, I. —
Brunner: Allgemeine Chemie I: Anorganische Chemie,
S; Praktische Übungen im chemischen Laboratorium, tägl.;
Praktische Übungen in analytischer Chemie, halbtägig, tägl.
— Hopfgartner: Die I.ehre von den Atomen und Molekülen,
2; Die Theorie der elektrolytischen Dissoziation in Lösungen
und einige ihrer Anwendungen, 2. — Zehenter: Chemische
Technologie : Heiz- und Leuchtstoffe, Wasser, Schwefelsäure-
und Sodaindustrie, 2. —
Otto StolB: Die Doppelintegrale und die Elemente der
Variationsrechnung, 3 — 4; Theorie der Funktionen von kom-
plexen Veränderlichen nach Cauchy und Weierstrass, 3. —
Zindler: Determinantentheorie imd Algebra, mit Übungen,
3 ; Über Differentialgleichungen, mit Übungen, 3 ; Ausgewählte
Abschnitte der Elementargeometrie, i. — Menger: Projek-
tive Geometrie, 2. — v. Oppolser: Sphärische Astronomie.
Theoretischer Teil, 4; Astronomisches Kolloquium, i. —
Technische Hochschule Karlsruhe.
Iiehmann: Experimentalphysik, 4; Physikalisches Se-
minar (mit Sieveking), i; Physikalisches Repetitorium (mit
Sieveking), l; Physikalisches Laboratorium (mit Sieve-
king), 6; Molekularphysik, i. — SchulfheiMi: Meteorologie
(Klimatologie), l. — Arnold: Dynamobau I: Gleichstrom-
maschinen und synchrone Wechselstrommaschinen, 3, II:
Transformatoren und asynchrone Wechselstrommaschinen, 1.
Übungen im Konstruieren elektrischer Maschinen und Appi.
rate, 4; Elektrotechnisches Laboratorium I (mit Schleier-
macher), 12, II, 8. — Ifeidinger: Heizung und Ventilation
der Wohnräume, mit Exkursionen, 2. — Schleiermacher
Grundlagen der Elektrotechnik und Messkunde, 2; Theore-
tische Elektrizitätslehre, 3; Elektrische Messungen, i. —
Teiohmnller: Allgemeine Elektrotechnik, 3; Elektro-
technisches Seminar, l ; Elektrische Anlagen und Leitungen,
2; Übungen im Entwerfen von elektrischen Anlagen, 2;
Schwachstromtechnik, 2. — Bragstad: Theorie der
Wechelströme, 2, Übungen, i; Elektrische Bahnen, 2. —
Sohmldt: Photographisches Praktikum ^mit Vorträgen über
die Theorie der Photographie, Darstellung lichtempfiDdlicber
Präparate), 4. — Benoit: Hebe- und Transportmaschioen
(ausgewählte Kapitel), 3; Eisenbahnmaschinenwesen, 2
Maschinenzeichnen, 1, Übungen, 4; Entwerfen von Hebe-
maschinen, 6; Entwerfen von Hebemaschinen, Pumpen und
Gebläsen, 6. — Brauer: Theoretische Maschinenlehre: Theorie
der Turliinen, Mechanische Wärmetheorie, 6, Übungen, 3;
Festigkeitslehre , 2 ; Untersuchungen an Dampfmascbineu.
Dampfkesseln, Gaskraftmaschinen, Wasserkraftmaschinen imd
Arbeitsmaschinen, Materialprüfungen auf Elastizität vnd
Festigkeit, Hydraulische Versuche, 3. — Orasanuum: Dampf-
maschinen und Kessel I, 3, III und Gasmaschinen, 2; Entwerfen
von Dampfmaschinen und Kesseln, ^; Entwerfen von Dampf-
maschinen, für Studierende der Elektrotechnik, 6. — Keller;
Maschinenelemente;'4; Maschinenkonstruktionen: Triebwerke
usw., flir Studierende des Maschinenwesens, 8, für Studierende
der Elektrotechnik, 4, für Studierende des Ingenieurwesens;
Triebwerke, Hebezeuge usw., 4 ; Wasserkraftanlagen, i ; Bau
der Wasserlcraftmaschinen, I. — Iiindner: Maschinenkunde,
3; Maschinenfabrikation, z; Mechanische Technologie ; Mühlei-
industrie, 2; Technisches Zeichnen für Chemiker, 2; Techno-
logische Exkursionen. — Bergmann: Doppelte Buchfllhnint;
fiir technische Anlagen, lg. —
Bunte: Chemische Technologie I: Zuckerfabrikation,
Gärungsgewerbe, Brennerei, Brauerei usw., 2, II: Wasser.
Beleuchtungstechnik, 2; Metallurgie, 1; Brennstoffe und
industrielle Feuerungen, i ; Übungen in der technischen
Analyse (mit Eitner), für Chemiker, 4, für Maschinen-
iogenieure, 3; Gaschemische Übungen (mit Haber), 2: Ar-
beiten im chemisch-technischen Laboratorium, J Tage;
Übungen in der technischen Analyse für Vorgerücktere, tägl.:
Technologische Ezkutäonen. — Bngler: Anorganische
Experimentalchemie, 4; Chemisches Kolloquium, i; Tbeo^^
tische Chemie. I ; Chemisches Laboratorium, 5 Tage. —
Le Blano: Überblick über die theoretische und technische
Elektrochemie, 2; Physikalische Chemie I: Stöchiometrie, i\
Physikalisch-chemisches und elektrochemisches Kolloquiom
für Vorgeschrittene, 2; Physikalisch-chemisches und elektro-
chemisches Laboratorium, J Tage; Physikalisch-chemischer
und elektrochemischer Einführungskurs, 8 Wochen; Übungen
im elektrochemischen Laboratorium für Elektrotechniker, }■
— Dieokhoff: Pharmazeutische Chemie, 2; Gerichtliche
Chemie, 2. — Eitner: Methoden der technischen Analyse,
2 ; Ausgewählte Kapitel der technischen Analyse für Maschines-
ingenieure und Elektrotechniker, i. — Haber: Chemische
Technologie der Faserstoffe I: Faserstoffe, Teerfarbenfabri-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
619
kation, 2; Chemie der Gase, 2. — Käst: Industrie des
Petroleums, der Fette und Harze, 2. — Rupp: Chemische
und mikroskopische Untersuchung der Nahruogsmittel und
Gebrauchsgegenstände, 2. — Scholl: Chemie der Benzol-
derivate I und II, 2. — Wöhler: Analytische Chemie 11, 2;
Ano^fanisch-chemisches Seminar, i. —
Hausaner: Elementare und analytische Geometrie der
Ebene und des Raumes, 2, Übungen, i ; Arithmetik und
Algebra, 2, Übungen i ; Ebeoe und sphärische Trigonometrie,
2, Übungen, l ; Kaumkurven und krumme Flächen, 2. —
Heun: Mechanik I und II, 4, Übungen, 2; Behandlung TOn
Problemen der Mechanik, 2; Mechanisches Seminar fllr
Fortgeschrittenere, 4. — Kraser: Höhere Mathematik I,
6, Übungen, 2. — Bchur: Darstellende Geometrie I und 11,
4, Übungen, 4 ; Graphische Statik, 2, Übungen, 2. — Wede-
kind: Höhere Mathematik II, 3. — Hamel: Übungen in
den Gnmdlehreii der höheren Mathematik, i ; Vektorrechnung
mit Anwendungen, 2; Elemente der Mechanik, 3, Übungen,
I. — Ziudwig: Ausgewählte Kapitel aus der geometrischen
Bewegungslehre, 2. — Haid: Praktische Geometrie, 3; Höhere
Geodäsie, 3; Geodätisches Praktikum I, für Ingenieure, Forst-
leute und Geometer, 2, III, ßr Geometer, 3; Methode der
kleinsten Quadrate, 2. — Qülgin:- Katastenrermessuog, Feld-
bereinigung, 2, Übungen,' i ; Repetitorium der praktischen
Geometrie, 2; Plan- und Terrainzeichnen, fUr Ingenieure, 2,
fBr Forstleute, 2, für Geometer, 4; Übungen im trigonometri-
schen Rechnen, 2 ; Graphische Ausarbeitung der grossen geo-
dätischen Exkursionen, 2. —
Universität KieL
Xienard: Experimentalphysik : Allgemeine Physik, Akustik,
Wärmelehre, 4; Physikalisches Praktikum fUr Anfänger, Me-
diziner und Pharmazeuten, 7; Physikalische Untersuchungen
Fortgeschrittener, tägl. ausser Sonnabend; Besprechungen
physikalischer Fragen, ig. — Weber: Einleitung in die
theoretische Physik: Mechanik und Elastizität, 4; Physika-
lische Masseinheiten, l g; Ausgewählte physikalische Mess-
ungen und Untersuchungen, tägl. ausser Sonnabend; Physi-
kalisches Kolloquium, 2 g. —
Harries: Organische Experimentalchemie, 4; Chemisches
Praktikum in der anorganischen Abteilung (mit Biltz), halb-
und ganztägig, tägl. ausser Sonnabend ; Chemisches Praktikum
in der organischen Abteilung, tägl. — BÜKheimer: Pharma-
zeutische Chemie: Anorganischer Teil, 3; Über die Alkaloide
und deren Ermittelung bei Vergiftungsfällen, l ; Über pharma-
zeutisch wichtige Alkaloide, I4tägig, ig. — Bilta: Chemie
der Metalle, 3; Einführung in die physikalische Chemie, 2.
— Eerend: Synthetische Methoden der organischen Chemie,
I; Kepetitoriom der organischen Chemie, t ^. — Btoehr:
Alkaloide, 1. — Feist: Die grundlegenden Theorien der
Chemie, i; Besprechung neuerer Arbeiten auf dem Gebiete
der organischen Chemie (6. Serie), I4tägig, l Abend. —
Freuner: Einführung in die Elektrochemie, 2. — Emmer-
ling: Agrikulturchemie (praktischer Teil), lg. —
FooUiaamier: Einleitung in die Zahlentheorie, 3;
Funktionendieorie, 3; Übungen im mathematischen Seminar,
Ig. — Btaokel: Integralrechnung, 3; DifTerentialgeometrie
krummer Flächen, 3; Übungen im mathematischen Seminar,
I '''2 g'- — Weinnoldt: Darstellende Geometrie, 4. — Haner:
Die allgemeinen Störungen kleiner Planeten nach Hansens
Methode, 3; Differenzenrechnung, l ;. — Kreuts: Berech-
nung Ton Doppelstembahnen, 2; Astronomische Übungen,
I g. — Kobold: Die Figur der Erde, 2; Geodätische
Übungen, 2 g. — Orossmann: Theorie der astronomischen
Refraktion, 2; Geschichte und Beschreibung astronomischer
Instrumente (gemeinverständlich\ ig. — Strömgren: Aus-
gewählte Kapitel ans der Theorie der Bewegungen der
Himmelskörper, 2. —
Universität Königsberg.
Fape: Liest nicht — Volkmann: Theorie des Lichtes,
4; Physikalisch-praktische Übungen und Arbeiten, für Anfänger
und Vorgerückte, 6; Physikalisch-theoretische Übungen im
mathematisch-physikalischen Seminar, lg. —
laOBsen: Liest nicht. — Klinger: Anorganische Chemie,
4: Übungen im I^aboratorium, fi) fUr Chemiker, tägl. ausser
Sonnabend, bl für Mediziner und Naturwissenschaftler, halb-
tägig, tägl. ausser Sonnabend; Über Metalle und Salze, I g.
— Stutser: Agrikulturchemie II: Ernährung der Tiere, 4;
Grundlagen der Chemie, 2; Seminaristische Übungen (mit
Albert und Buhlert), 2 g. — Bloohmann: Technische
Chemie I : Metallurgie, 2 ; Ausgewählte Kapitel aus der qnan-
titativen Analyse, lg. — Partheil : Pharmazeutische Chemie :
Anorganischer Teil, 4 ; Galenische Präparate, l ; Massanalyse,
I ; Praktische Übungen im Laboratorium, tägl. ausser Sonn-
abend; Radioaktive StoiTe, lg: — Iiassar-Cohn : Aroma-
tische Chemie II, 2. — liöwenhers: Technische Elektro-
chemie, mit Demonstrationen, i ; Theoretische Elektrochemie,
mit Demonstrationen, l ; Einleitung in die organische Chemie,
mit Demonstrationen, i; Elektrochemische und physikalisch-
chemische Übungen und Arbeiten, g. —
Meyer: Angewandte Mathematik: Wahrscheinlichkeits-
rechnung, Ausgleichung und Interpolation, Numerisches Rech-
nen, Graphik, 4, Übungen, i g; Determinanten, 2. — Bchoen-
flies: Einleitung in die Theorie der Diflerentialgleichungen,
4; Flächen 2. Grades, 2; Übungen im mathematischen Seminar,
I g. — SaalaohütB: Integralrechnung, 4, Übungen, i g;
Bernoullische Funktionen mit einer Einleitung über die
BernouUischen Zahlen, 2 g. — Cohn: Sphärische Astronomie,
3. — Vahlen: Nichteuklidische Geometrie, 3. —
Universität Leipzig.
Wiener; Experimentalphysik H: Licht, Magnetismus,
Elektrizität,' 5 ; Selbständige physikalische Arbeiten für Vor-
geschrittene, tägl.; Physikalisches Praktikum, 9; Physikalisches
Kolloquium (mit Des Coudres), 2 g. — Des Coudres:
Optik: Elektromagnetische Lichttheorie, 4; Thermodynamik
der Strahlung, i g; Selbständige physikalische Arbeiten für
Vorgeschrittene, tägl. — v. Oetttngen: Meteorologie, i g.
— Marx: Kathodenstrahlen, Radiumstrahlen und Elektronen-
theorie, 2 ; Wechselströme und elektrische Schwingungen, mit
Experimenten, 2. — Dahms: Theorie der Wärme, 2. —
Cstwald: Naturphilosophie, 2; Chemisches Praktikum,
ganz und halbtägig, tägl.; Physikalisch-chemisches Praktikum
(mit Luther), tägl.; Besprechung wissenschaftlicher Arbeiten,
lg. — Beckmann: Anorganische Chemie mit besonderer
Berücksichtigung ihrer Anwendung, 5; Besprechung pharma-
zeutisch-chemischer Präparate: Organischer Teil, 2 g; Che-
misches Praktikum, ganz- und halbtägig, tSgl.; Arbeiten auf
dem Gebiete der Nahrungsmittel-Chemie, tägl. ; Pharmazeutisch-
toxikologisches Praktikum, halbtägig, tägh ; Chemisches Prak-
tikum für Mediziner, 6; Übungen und Unterweisungen in der
chemisch-technischen Abteilung, tägl. — Hantzsch: Orga-
nische Chemie, 5 ; Chemisches Praktikum für Analytiker, a)
ganztägig, tägl., b) halbtägig, 20; Chemisches Vollpraktikum
für Vorgerücktere (mit Stobbe, Rassow und Ley), tägl.;
Chemisches Praktikum für Mediziner, 6. — Stobbe: Orga-
nische Chemie III: Heterozyklische Verbindungen, l; Die
Zuckergruppe, i. — Wagner: Experimentelle Einführung
in die Chemie, l g; Anwendungen der Massanalyse, i ; Che-
misches Praktikum ftir Lehrer: Analyse und Schulversuche,
tägl. — Bassow: Chemische Technologie (organische Be-
triebe): Zellstoff, Stärke, Zucker, Gärungsgewerbe, Fette und
Öle, mit Exkursionen, 2 ; Chemie und Technologie der Teer-
farbstoffe, 2 ; Kursus der praktischen Verwendung der orga-
nischen Farbstoffe: Färberei und Zeugdruck, 3; Chemisch-
technologisches Praktikum Mz Fortgeschrittenere, tägl. —
IiUtherj Einführung in die thermodynamische Behandlung
der Chemie, mit besonderer Berücksichtigung von W. Gibbs
und M. Planck, 2. — Bodenstein: Angewandte Elektro-
chemie, 2. — BSttger: Spezielle Anwendungen der physi-
kalischen Chemie, 2. — Schall: Einige physikalisch-che-
mische Konstanten und ihre Bedeutung, 2. — Ijey: Che-
mische Konstitutionsbestimmung auf physiko-chemischer Grund-
lage, 2; Ausgewählte Kapitel der anorganischen Chemie, l.
— Beck: Untersuchungs - und Arbeitsmethoden der orga-
nischen Chemie, 2. —
Scheibner: Liest nicht — Neumann: Theorie des
Potentials und der Kugelfnnktionen, 4; Mathematisches Se-
minar, lg. — Mayer: Variationsrechnung, 4, Übungen, i g.
— HSlder: Mechanik, 4, Übungen, i g; Zahlentheorie, 2.
— Hausdorff : Differential- und Integralrechnung, 4, Übungen,
lg, — Iiiebmann: Analytische Geometrie des Raumes, 2,
Übungen, i g; Determinanten, 2. — Rohn: Projektive Geo-
metrie. — Bmns: Sphärische Astronomie, 4; Seminar flir
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
wissenschaftliches Rechnen, 2 g\ Praktische Übungen in der
Sternwarte (mit Peter), g. — Peter: Allgemeine Astronomie,
2. —
Universität Marburg.
Riohan: Experimentalphysik: Wärme, Magnetismus und
Elektrizität, 5; Grundlagen der Maxwellschen Elektrizitäts>
lehre, t; Physikalisches Kolloquium (mit Fenssner), 2 g;
Physikalisches Praktikum (mit Feussner), 6; Leitnng eigener
Untersuchungen, tägl. — Feussner: Theoretische Physik II:
Wärme, 4. — SchatUU: Physikalische Chemie I: Mathe-
matische Einführung, 2, Übungen, I g-\ Interferenz und Pola-
risation, I. — Schulse: Hydrodynamik und Akustik, 2;
Anleitung zum Berechnen einfacher physikalischer Aufgaben,
I. —
Zinoke: Allgemeine Chemie II: Organische Chemie für
Chemiker und Mediziner, 5; Repetitorium über anorganische
Chemie für Mediziner, l ; Praktische Übungen in der allge-
meinen und analytischen Chemie, sowie selbständige chemische
Arbeiten (mit Schenck), tägl.; Praktisch-chemischer Kursus
fiir Mediziner (mit Schenck), 3. — £. Schmidt: Organische
Chemie mit besonderer Berücksichtigung der Pharmazie und
Medizin, 6; Piüfung der Arzneimittel, l; Ausmittelung der
Gifte, I ; Praktische Übungen in der analytischen und foren-
sischen Chemie, sowie in der Untersuchung der Nahrungs-
und Genussmittel und selbständige chemische Arbeiten (mit
Rupp). — Fittioa: Analytische Chemie, 3; Ältere Geschichte
der Chemie, ig. — Beissert: Chemie der Benzolverbind-
ungen, 2. — Schenck: Spezielle anorganische Chemie, 3;
Elektrochemisches Praktikum, 3. — Bupp: Untersuchung der
galenischen Präparate des Arzneibuches, l ; Ausgewählte Ka-
pitel vom Gebiete der Chemie, I g\ Repetitorium der Chemie,
4. — Haaelhoff: Chemie der Nahrungsmittel, 2. —
Hensel: Theorie der elliptischen Funktionen, 4; Al-
gebraische Auflösung der Gleichungen, 3; Kichteuklidische
Geometrie, l ; Übungen des Mathematischen Seminars, 2 g.
— N. IT.: Differential- und Integralrechnung II, 5 ; Variations-
rechnung, 2; Mathematische Übungen, lg. — v. Dalwigk:
Analytische Geometrie des Raumes (bes. Flächen 2. Grades),
4; Darstellende Geometrie, mit Übungen, II: Perspektive, 2.
— Jung: Allgemeine Kurven- und Flächentheorie, 4. —
Universität München.
Böntgen: Experimentalphysik!, 5; Praktische Übungen
im Laboratorium (mit Graetz), 4; Anleitung zu selb-
ständigen Arbeiten, tägl.; Physikalisches Kolloquium, 2g. —
Qraetz: Analytische Mechanik, 5; Theorie der Elektronen,
2 ; Über Fortschritte und Errungenschaften der exakten Natur-
wissenschaft, lg. — Zebnder: Über elektrische Schwingungen,
mit Demonstrationen, 2. — Korn: Die partiellen Differential-
gleichungen der mathematischen Physik, 4. — £rk: All-
gemeine Meteorologie und Klimatologie, 4; Meteorologisches
Praktikum, tägl. g. — Sonle: Einführung in die elektro-
magnetische Theorie des Lichtes, 2. — Brunn: Einleitung
in die mathematische Auffassung der Naturwissenschaften nebst
Elementen der mechanischen Wärmetheorie, 4. —
V. Baeyer: Unorganische Experimentalchemie, 5;
Praktische Arbeiten im ehemischen I^boratorium (mit
K. Hofmann und Piloty in der unorganischen, mit
Koenigs und Willstätter in der organischen Abteilung^
tägl. ausser Sonnabend; Chemisches Praktikum iiir Mediziner
(mit Hofmann und Vanino), 4. — Hilger: Pharmazeutische
Chemie II: Organische Chemie, 3; Die wissenschaftlichen
Grundlagen der Nahrungsmittelchemie : Gärungserscheinungen,
Oärungsgewerbe, Milch- und Molkereiprodukte, !■/] g.;
Chemisches Praktikum: Arbeiten auf dem Gesamtgebiete der
angewandten Chemie, speziell der Nahrungsmittel, physio-
logische Chemie und elektrochemische Arbeiten, halb- und
ganztägig. — Koenigs: Alkaloide, ig. — K. Hofmann:
Spezielle unorganische Experimentalchemie : Metalloide und
Schwermetalle, 3; Praktikum für Gasanalyse, 4; Praktikum
für Spektralanalyse, 2. — Piloty: Analytische Chemie:
Qu.-ilitative und qnantitative Gewichtsanalyse, 3; Elektro-
lylisches Praktikum, ganztägig. — Willstätter: Benzol-
derivate, 4. — Dieckmann: Chemie der Fettreihe (aus-
gewählte Kapitel), i ^. — Sand: Physikalische Chemie, 3. —
Physikalisch-chemisches Praktikum (mit K. Hofmann), 4. —
Q. Bauer: Mathematisches Seminar, 2 g. — Iiinde-
mann: Analytische (Jcomctrie der Ebene, 4; Einleitung in
die Theorie der gewöhnlichen und der partiellen Differential-
gleichungen, 4; Über die mathematischen Grundlagen de:
Versicherungswesens, 2; Mathematisches Seminar, i*/} g. —
V. Seeliger: Grundlehren der Astronomie in gemeinver-
ständlicher Darstellung, 4 ; Astronomisches Kolloquium, g. —
Voss: Algebra, 4; Anwendungen der Differential- und
Integralrechnung auf die Theorie der krummen Flächen, 4:
Mathematisches Seminar: Theorie der partiellen Differential-
gleichungen erster und zweiter Ordnung, 2 g. — Pringaheint:
Differentialrechnung, 5 ; Elemente der Funktionentheorie, 4. —
Doehlemann: Darstellende Geometrie I, %*j^, Übnngeo,
3; Raumkurven dritter und vierter Ordonng in synthetischer
Behandlung, 3; Das Imaginäre in der Geometrie, ig. —
Anding : Wird später ankündigen. — v. Weber: Einfilhrciig
in die Theorie der Determinanten und der linearen Trans-
formationen, 4; Enzyklopädie der Elementargeometrie, der
ebenen und sphärischen Trigonometrie, mit Übtmgea, 3:
Kugel- und Liniengeometrie, 2. —
Technische Hochschule München.
Ebert: Experimentalphysik: Mechanik, Akustik, Wärme-
lehre, Reibungs-, Berührungs- und Thermoelektrizität, 6 ; Physi-
kalisches Praktikum, 4 oder 8; Anleitung zu wissenschaftlichen
Untersuchungen auf dem Gebiete der Physik. — Knoblauch:
GrundzUge der Physik: Mechanik, Akustik, Wärme, Magne-
tismus, fUr Vermessungsingenieure, 3 ; Anwendungen der Thermo-
dynamik auf physikalisch-chemische Erscheinnngen, mit Be-
rücksichtigung der Vorgänge in den Gasmotoren, 2; Tech-
nisch-physikalisches Praktikum, 4; Anleitung zur Ausfühiung
wissenschaftlicher Arbeiten auf dem Gebiete der technischea
Physik. — Fischer: Elektromagnetismus mit besonderer Be-
rücksichtigung der Wechselstromerscheinungen, 3; Physika-
lisches Praktikum fUr Physiker und Mathematiker, 4. —
Emden: Potential- und Wirbeltheorie, 2. — Edelmann:
Photographie und Lichtpanseverfahren, i. — Unterrichtsknrse
in praktischer Photographie, mit Übungen, 6 Nachmittage. —
Volt: Angewandte Physik: Heizung, Ventilation, Akustik der
Gebäude, Blitzableiter, 3; Elektrotechnik filr Maschineninge-
nieure und Chemiker, 2; Beleuchtungstechnik und Konstruk-
tion der Bogenlampen, 2; Telegraphie und Telephonie, 2. —
Heinke: Einführung in die Elektrotechnik, 4; Elektrotech-
nische Messkunde, 2; Elektrotechnisches Praktikum I: Mess-
technik und Photometrie, 8, fllr Vorgeschrittene, 20 bis 32:
Elektrische Centralanlagen und Arbeitsübertragung, 2. —
Qleichmann: Elektrische Schalt- und Regulier^parate, t;
Elektrische Bahnen, 2. — Ossanna: Elektrotechnisches Pra)>-
tikum II : Messungen an Maschinen, Gleichrichtern und Trans-
formatoren, 8; Theorie und Konstruktion der elektrisclien
Maschinen I: Gleichstrommaschinen und Umfonner, 3, III:
Transformatoren und Asynchronmotoren, 3; Entwerfen von
elektrischen Maschinen, 4. — Schröter: Mechanische Wime-
theorie: Technische Thermodynamik, 2, Übungen, i; Theo-
retische Maschinenlehre I: Dynamik des Kurbelgetriebe!,
Regulatoren, 3, III: Theorie der Wärmekraftmaschinen : Dampf-
turbinen, Verbrennungsmotoren, 2, Übungen, 2. — v. I1O88OW:
Konstruktionslehre der Maschinenteile I, 6; Entwerfen voa
Maschinenteilen I, für Maschineningenieure, 8, für Elektro-
ingenieure, 6; Dampfkessel und deren Feuerungen, 2. —
Ultsch:- Arbeitsmaschinen I, 2, II, 2; Entwerfen von Hebe-
zeugen, 6. — Camerer: Wasserkraftmaschinen, 5; Entwerfco
von Wasserkraftmaschinen, z ; Allgemeine Maschinenlehre, *J
M.ischinenteile, l, b) Kraftmaschinen, 2. — Iiynen: Ent-
werfen von Dampfmaschinen, 8; Konstruktionslehre der Eisen-
bahnmaschinen, 4. — V. Iiinde: Theorie der Kältemaschinen,
2. -r V. Hoyer: Mechanische Technologie I, 6. — Brk:
Allgemeine Meteorologie und Klimatologie mit besonderer
Berücksichtigung der Forst- und Landwirtschaft, 4. —
ICuthmann: Unorganische Experimentalchemie einschl.
der Grundzüge der physikalischen Chemie, 6; Chemisches
Praktikum im analytischen und elektrochemischen Laboratorium,
10 bis 30; Spezielle Arbeiten auf dem Gebiete der unorga-
nischen Chemie und der Elektrochemie, 30. — Schult»;
Chemisches Praktikum im organischen Laboratorium, 20 bis
30; Chemische Technologie I, 2, II, 4; Praktikum im chemisch-
technischen Laboratorium, 20 bis 30. — Eibner: Chemie
der Benzolderivate I, 2; Geschichte der aromatischen Diazo-
Verbindungen, i. — Bohde: Ausgewählte Kapitel aas der
organischen Chemie mit Beritcksichtigtmg der Tageslitteratur,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
621
I, — Iiipp: Analytische Chemie der Metalle nod Metalloide
nebst Gewichts- und Massanalyse II, 2; Brennmaterialien und
FeueruDgsanlagen mit EinscUuss der technischen Gasanalyse
1, 2. — Hofer: Theoretische Elektrochemie, 2. — Iiintner:
Chemische Technologie des Wassers und der Kohlenhydrate,
3; Gärungschemisches Praktikum, 30 ; Technologie und Waren-
kunde II, 4. —
V. Braujunühl: Höhere Mathematik I, 6, Übungen, 3;
Algebraische Analysis, 4; Mathematisch-historisches Seminar,
2. — V. Dyck: Höhere Mathematik III, 5, Übungen, 2; Ein-
leitung in die Theorie der Differentialgleichungen, 4; Mathe-
matisches Seminar (Kolloquium) (mit Finsterwalder), 2. —
Finster walder: Grundlage der höheren Mathematik, 4,
Übungen, 2; Analytische Mechanik, 4. — Kutta: Projektive
Geometrie in synthetischer Behandlung, 4, Übungen, i. —
Burmester : Darstellende Geometrie, 4, Übgn., 4. — Schmidt:
Vermessungskunde I, 4, Praktikum I, 2 oder 4; Höhere Geo-
däsie, 4; Katastertechnik, Praktikum III a) Messäbungen, 4,
b) Rechenilbungen, 4; Kartierungsübungen, 4. — Bisohoff:
Ausgleichungsrechnung (Praktikum), i ; Mechanisches und gra-
phisches Rechnen, 1. — Anding: Elemente der Astronomie,
2. — Pöppl: Technische Mechanik einschliesslich der Ele-
mente der graphischen Statik und der analytischen Mechanik
II: Graphische Statik, 3, III: Festigkeitslehre, 4, Übgn., 2. —
Universität Münster.
Hittorf: Liest nicht. — Heydweiller: Experimental-
physik II : Akustik, Magnetismus, Elektrizität, Optik, 4 ; Theorie
des Lichtes, 2; Geschichte der Physik im 19. Jahrhundert,
1 g; Physikalische Übungen, 9; Wissenschaftliche physikalische
Arbeiten, tägl. — Beinganum: Theoretische Mechanik;
Elektrische Schwingungen, g. —
Balkowski: Anorganische Chemie, 4; Ausgewählte
Kapitel der organischen Chemie, 2g\ Praktische Übungen und
Leitung wissenschaftlicher Arbeiten im chemischen Labora-
torium, tägl. ausser Sonnabend. - — König: Analytische Chemie
I, I ; Chemie der menschlichen Nahrungs- und Genussmittel,
2 g\ Übungen im agrikulturchemischen Laboratorium, Uigl. ^.
— Kassner: Massanalyse, l g; Pharmazeutische Chemie II:
Aliphatische Verbindungen mit Demonstrationen und Experi-
menten, 4; Kolloi)uium über pharmazeutische Präparate und
die Gegenstände des deutschen Arzneibuches' (Fortsetzung),
I ; Ausgewählte Kapitel der chemischen Technologie mit bc-
son4erer Berücksichtigung der Anwendungen des elektrischen
Stromes, i ; Toxikologische, pharmazeutisch-chemische und
massanalytische Übungen im Laboratorium, Darstellung che-
mischer Präparate, Elementar-Analyse. Für Vorgerücktere
Bearbeitung wissenschaftlicher oder technischer Aufgaben, 25.
— Bömer: Analyse der Nahrungs- und Genussmittel I:
Nahrungs- und Genussmittel aus dem Tierreich, i g; Repe-
titorium der Nahrungsmittelchemie, g. — Thiel: Physikalische
Chemie II: Theorie der Lösungen und Elektrochemie, 3;
Elektrochemisches und elektro - analytisch-präparatives Prak-
tikum, 3; Gasanalyse mit Praktikum, 2; Repetitorium und
Exaroinatorium der anorganischen Chemie, 2; Chemisches
Kolloquium, \ g. —
Killing: Analytische Geometrie II, 4, Übungen, i g\
Elliptische Ftmktionen, 4; übimgen des mathematischen
Unterseminars, 2 g. — v. Iiilienthal: Analytische Mechanik
II, 4; Einleitung in die Theorie der DilTerentialgleichungen,
4; Mathematisches Oberseminar, i g^. — Dehn: Darstellende
Geometrie mit Übungen, 5 ; Differential- und Integralrechnung
II, 4, Übungen, ig. — Flassinann: Populäre Astronomie;
Bahnbestimmung bei Kometen und Planeten; Übungen im
astronomischen Beobachten und Rechnen, g. —
Universität Prag.
Iiecher: Experimentalphysik I, J; Anleitimg zu wissen-
schaftlichen Untersuchungen, tägl. g\ Besprechung physika-
lischer Fragen (mit Lippich, v. Geitler und Rothmund),
14 tägig, 2 g. — V. Oeitler: Physikalisches Praktikum I, 6
und 3; Potentialtheorie, 2. — Iiippich: Theorie des Lichtes,
insbesondere elektromagnetische Lichttheorie, 3; Theorie der
Beugungserscheinungen, 2. — Spitaler: .Mlgemeine Meteoro-
logie III, 3; Geophysikalische Probleme, l. — Rotbmund:
.Theoretische und physikalische Chemie I: Stöchiometrie und
Verwandtschaftslehre, 4; Theorie der photographischen Pro-
zesse, I ; Anleitung zu wissenschaftlichen Untersuchungen, tägl.
ausser Sonn.ibend, g. —
Q-oldsohmiedt: Anorganische Chemie, 5; Chemische
Experimentierübungen, 2; Chemische Übungen, tägl. ausser
Sonnabend, für Mediziner, 10; Übungen in sanitäts-polizeilich-
chemischen Untersuchungen and in der Prüfung der ofiizinellen
chemischen Präparate, tägl. ausser Sonnabend; Anleitung zu
wissenschaftlichen Untersuchungen (Ür Vorgeschrittene, tägl.
— Ifeyer : Pharmazeutische Chemie, 2 ; Chemie der Nahrungs-
und Genussmittel, 3. — Qintl: Anleitung zur Ausführung ge-
richtlich-chemischer Untersuchungen mit praktischen Demon-
strationen, 4. — Kirpal: Quantitative Analyse, 3. —
Fiok: DifTerential- und Integralrechnung, 5. — Omeiner:
Algebraische Gleichungen, 3 ; Funktionen komplexer Veränder-
licher, 2. — Welnek: Sphärische Astronomie I, 3. —
Oppenheim: Theorie der Figur der Himmelskörper und der
Erde, 3. -
Technische Hochschule Prag.
Tuma : Physik : Statik und Dynamik fester, flüssiger und
gasformiger Körper, Kinetische Gastheorie, Wärmelehre, Magne-
tismus und Elektrizität, 5, Praktikum, 3. — Puluj: Allge-
meine Elektrotechnik, 4, Übungen, 3; Ausgewählte Kapitel
der Wechselstromelektrotechnik, i. — Soerfel: Maschinen-
lehre, 5, Übungen; Maschinenbau IIa, 2, Konstruktionsübgn.,
4. — Bchiebel: Allgemeine Maschinenkonde, 3 ; Technisches
Zeichnen, 4; Maschinenbau I, l. Teil, 3, 2. Teil, 4, Konstruk-
tionsübungen, 9. — Baudisa: Maschinenbau IIb, 4, Kon-
struktionsübungen, 6; Maschinenbau, ausgewählte Kapitel, 2.
— Fichl: Meteorologie und Klimatologie, 3. —
Qintl: Allgemeine Experimentalchemie: MineralstofTe, 5;
Praktische Übgn., 6; Allgemeine Experimentalchemie: Kohlen-
stoffverbinduDgen, 4; Analytische Chemie (qualitative), 2, Prak-
tische Übungen, 19; Analytische Chemie (quantitative), Repe-
titorium, 2, Praktische Übgn., 24; Anleitung zu wissenschaft-
lichen chemischen Untersuchungen ftlr Geübtere, 15; Chemie der
Nahrungs- und Genussmittel, 2. — Storch: Anleitung zu wissen-
schaftlichen chemischen Untersuchungen für Geübtere, 15;
Physikalische Methoden der Untersuchung von Nahrungsmitteln,
1, Übungen, 3; Chemie der Metalle und technische Metall-
gewinnung, 2 ; Massanalyse und chemische Arithmetik , l ;
Physik.ilische Chemie: Elektrochemie, 3; Theorie der zyk-
lischen Verbindungen, 2. —TS. 'S.: Übungen über praktische
Unterweisung in der chemischen Untersuchung von Rohstoffen
und Gebrauchsartikeln, 4. — Gintl jun,: Enzyklopädie der
technischen Chemie, 2 ; Praktische Übungen in der Ausführung
von Ileizgasunt ersuchungen, l; Elementaranalyse organischer
Verbindungen, 2, Übungen, 2. —
IT. N.: Mathematik I, 6, Repetitorium, 3; Elemente der
höheren Mathematik, 6, Repetitorium, l ; Analytische Mecha-
nik, 2. — Qrünwald: Mathematik II, 5, Repetitorium, 2; Diffe-
rentialgleichungen und deren Anwendung auf Geometrie und
Mechanik, 2. — Janisch: Darstellende Geometrie, 4, Übgn.,
8; Geometrie der I-.age, 3. — Adler: Darstellende Geometrie,
2. — Stark: Enzyklopädie der Mechanik II, 2; Mechanik I,
6, Repetitorium, i; Graphische Statik, 2, Konstruktive Übgn.,
2, — Buth: Elemente der niederen Geodäsie, 3, Übungen,
2; Niedere Geodäsie I, 472, Übungen, 3; Höhere Geodäsie,
3, Übgn., 2; Technisches Zeichnen, 4; Geodätisches Rechnen,
Übungen, 2. —
Universität Rostock.
HatthiesBen : Experimentalphysik II : Wellenlehre, Akustik,
Wärme, Magnetismus, Elektrizität, J ; Kleines physikalisches
Praktikum, 12; Grosses physikalisches Praktikum für Geüb-
tere (mit Wachsmuth), tägl.; Physikalisches Seminar, 2 g. —
Waohsmuth: Mechanische Wärmetheorie, 3; Einführung in
das physikalische Praktikum, 2; Physikalisches Kolloquium
(mit Kümmell), I4tägig, 2 g. — Kümmell: Chemische
Statik und Kinetik, 2; Thermochemie, 2. —
Michaelis: Organische Chemie, 5; Chemische Übungen
im Laboratorium: a) Grosses Praktikum, tägl,, ausser Sonn-
abend, b) Kleines Praktikum, 9, c) Übungen für Mediziner,
4, d) Übungen fUr Nahrungsmittelcbemiker, 4; Pharmazeu-
tische Präparatenkunde, 2 g: — StSrmer: Analytische Ex-
perimentalchemie; 4; Gerichtlich-toxikologische Chemie, 2;
Repetitorium der anorganischen Chemie, 3. — Kunckell:
Repetitorium der pharmazeutischen Chemie und massanalytische
Bestimmungen des Arzneibuches, 2; Einführung in die Nah-
rungsmittel- und Harnanalyse für Pharmazeuten, 1 g\ Exkur-
sionen zur Besichtigung chemisch-technischer Betriebe. —
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622
Physikalische Zeitschrift. ' 5. Jahrgang. No. 19.
Staude: DiHereDtial- und Integralrechnung, 4; An-
wendung der Differentialrechnung auf Geometrie: Theorie
der Raumkurven und FlSchen, 4; Mathematisches Seminar,
I e- —
Universität Strassburg.
Braun: Experimentalphysik 11: Akustik, Wärme, Elek-
trizilSt, 5; Physikalische Übungen, 5 oder 10; Obersichts-
kursus für Mediziner, 3; Wissenschaftliche physikalische Ar-
beiten, tägl. ausser Sonnabend; Physikalisches Kolloquium,
ig. — Cohn: Strahlung als elektromagnetischer Vorgang,
3; Seminaristische Übungen, \ g. — Zenneck: Kinetische
Uastheorie, l. — Hergesell: Theorie und Benutzung der
meteorologischen Instrumente, 2; Meteorologische Arbeiten,
tägl., g\ Meteorologisches Kolloquium, i4tägig, 2. —
Tbiele: Allgemeine Experimentalchemie: Anorganischer
Teil, s; Chemische Übungen und Untersuchungen fllr An-
fänger und Vorgeschrittene, tägl.; Kolloquium Über organische
Chemie, i g. — Kohlachütter : Qualitative und quantitative
analytische Chemie filr Anfänger, 2 V4; Praktikum ftlr phy-
sikalisch-chemische Untersuchungsmethoden, 3; Neuere Ar-
beiten im Gebiet der anorganischen Chemie, l. — Hose:
Cliemische Technologie der schweren Metalle, 2; Chemisch-
technische Untersuchungsmethoden, 2; Untersuchung und
Reinigung des Wassers, 1 g. — ürlenmeyer: Repetitoriom
der organischen Chemie, 2; Chemisches Praktikum für An-
fänger und Geübtere (mit Kreutz), tägl. ausser Sonnabend.
— Kreuta : Nahrungsmittelchemie, l ; Anleitung zur Unter-
suchung von Nahrungs- und Genussmitteln, tägl. ausser Sonn-
abend. — Kohl: Die cyklischen Verbindungen des Stein-
kohlenteers und ihre Derivate, 2. — Sobär: Pharmakognosie,
4; Toxikologie (für Pharmazeuten), 2; Pharmakognostische
Demonstrationen, i g\ Übungen und Untersuchungen im La-
boratorium des pharmazeutischen Instituts, tägl. ausser Sonn-
abend; Pharmakognostisches Praktikum (mit Rosenthaler),
4- — Rosenthaler: Die Anatomie der wichtigsten Drogen,
2; Harn und Harnuntersuchung, i. —
Beye: Geometrie der Lage, 3; Analytische Mechanik,
2; Übungen des mathematischen Seminars, ig. — Weber:
Differential- und Integralrechnung, 4; Algebra, 3; Übungen
des mathematischen Uberseminars, l'li g". — Wellstein:
Übungen in der Differential- und Integralrechnang im mathe-
matischen Untersemiuar, 2. — Sistoli: Analytische Geo-
metrie der Ebene, 3, Übungen, i; Darstellende Geometrie
I, 2, Übungen, 4; Einführung in die Schraubentheorie,
1. — Epstein: Einfiihmng in die Zahlentheorie, 3. —
Simon: Geschichte der Mathematik des Altertums, 2. —
Becker: Ausgewählte Kapitel der sphärischen und prak-
tischen Astronomie, 2; Theorie der Ausgleichung der Be-
obachtungsfehler, mit Übungen, 2; Seminaristische Übungen
(Kolloquium), g; Astronomische Beobachtungen an den In-
strumenten der Sternwarte. — WisUcenus: Astrophotographie,
I ; Übungen im Zahlenberechnen in seiner Anwendung bei
naturwissenschaftlichen Aufgaben, i ; Fixsternkunde in gemein-
verständlicher Darstellung mit Demonstrationen, 1 g; Be-
sprechungen der neuesten literarischen Erscheinungen auf
astronomischem Gebiete, 2 g. — Wirts: Einführung in die
Theorie der Mondbewegung, 2. —
Technische Hochschule Stuttgart
Koch: Experimentalphysik, 4; Übungen im physikalischen
Laboratorium, tägl.; Theoretische Physik, 2; Meteorologie, i.
— ünglisch: Abbesche Theorie der Linsensysteme, insbe-
sondere der photographischen Objektive, 2. — Veesenmeyer :
Elektrotechnik (grundlegender Vortrag), 6 ; Gleichstromerzenger,
3; Elektrotechnische Konstruktionsfibungen, 8. — Dietrich:
Elektrotechnische Messkunde, 5; Übungen im elektrotech-
nischen Laboratorium, Praktikum 11 (mit Herrmann), tägl.
ausser Sonnabend. — Herrmann; GrundzUge der Telegraphie
und Telephonie, 2; Theorie der Wechselströme, 2. —
V. Autenrieth: Technische Mechanik, 6, Übungen, 2;
Übungen in technischer Mechanik II für Maschineningenieure,
2; Graphische Statik der Brückenkonstruktionen, 2, Übungen,
2. — V. Weyrauch: Mechanische Wärmetheorie, 4; Ana-
lytische Theorie der Ingenieurkonstruktionen, 4, Übungen, 4.
— Brnst: Maschinenelemente, 6, Konstniktionsübungen, 11;
llcbezeuge, 2. — Thomann: Fabrikanlagen I, i, 11, 2;
Maschinenkonstruktionen, 10; Maschinenkunde, 4. — Bant-
lln: Dampfmaschinen, 6; Elastizitätslehre, 2, Übungen, i:
Maschinenkonstruktionen, 8 and 6. — v. Bach: Material-
prilfungsanstalt, Übungen; Ingenieurlaboratorium, 3, Übungen,
I ; Erörterungen tür Maschineningenienre, i. — Bnsslin:
Verbrennungsmotoren, 2. — Berg- Maschinenzeichnen, i;
Schattenkonstruktionen und Perspektive, 8; Pumpen, Übnogco,
4. — If. N.: Eisenbahnfahrzeuge, 3. —
Hell: Allgemeine Experimentalchemie, 4, Übungen (mi!
Kehr er), tägl. ausser Sonnabend; Organische Chemie, 5. —
Kehrer: Analytische Chemie, 2. — Schmidt: Ausgewählte
Kapitel der analytischen Chemie, 2; Praktische Arbeitsmetho-
den der organischen Chemie, 2; Populäre Vorlesungen über
Chemie, i ; EinfÜhriing in die Stöchiometrie, i. — KaufT-
mann: Physikalische Chemie, 2; Kolloquium über organische
Chemie, 2; Repetitorium der anorganischen Chemie, 2. —
Küster: Pharmazeutische Chemie, 2. — M'. IT.: Phamiareu-
tische Übungen, 3 ; Chemie der Nahrungsmittel, Genussmittel
und Gebrauchsgegenstände, 2. — Seel: Chemisch-phinn.i-
zeutisches Praktikum, 2; Neuere Arzneimittel, 2; Nahrungi-
mittelchemie, i. — Philip: Massanalyse, i. — Bohland:
Anwendung der physikalischen Chemie auf technische Ana-
lysen und Prozesse, l; Technologie der Mörtelmaterialien, 1.
— Häuasermann : Technische Chemie, 2 ; Chemische Tech-
nologie der Brenn- und Leuchtstoffe, 2; Farbenchemie, 3:
Übungen im Laboratorium für chemische Technologie, tigl.
ausser Sonnabend; Übungen in elektroljrtischen Arbeiten. —
Widmaier: Allgemeine mechanische Technologie: Verar-
beitung der Metalle, Hölzer und Gesteine, $; EisenhOtten-
kunde, 2. — Johannseu: Die Vorbereitungsmaschinen und
Kraftsttthle der mechanischen Weberei, ig. — Iiueger:
Wasserbau für Maschineningenieure, 2, Übungen, l. —
Hohenner: Trigonometrie, 3, Übungen, 3; Plan- urnl
GelSndezeichnen II, 2 ; Katastermessnngen I, 2 ; Markscheide-
knnst, I, Übungen, i. — Stübler: Niedere Analysis, 4. —
Roth: Schattenkonstruktionen und Beleuchtungskunde, 4. —
Bretschneider: Repetitionen in niederer Mathematik, l. —
Reuschle: Knrvendiskussion in Beispielen, Übungen, i:
Analytische Geometrie des Raumes, 2, Übungen, i; Ausge-
wählte Kapitel aus der neueren analytischen Geometrie der
Ebene und des Raumes einschliesslich Invariantentheorie, 3:
Differential- und Integralrechnung 11, 2, Übungen, 2, III, 2.
Übungen, i; Mathematisches Seminar (mit Mehmke), l. —
WölfRng: Einleitung in die Differential- und Integralrech-
nung, mit Übungen, 4; Höhere Algebra, 3. — ICehmke:
Darstellende Geometrie, 4, Übungen, 6; Vektoren- und PuDkt-
rechnnng, 3, Übungen, i. — Heer: Plan- und Gelände-
zeichnen I, 4. — Hammer; Praktische Geometrie I. .1-
Übungen (mit Hohenner), 10; Ausgleichungsrechnung, 2:
Abbildungen der Erdoberfläche auf die Ebene (Kartenprojelc-
tionen), l, Übungen, i; Astronomische Zeit- und direkte);«'-
graphische Ortsbestimmung, 2. —
Universität Tubingen.
Faschen: Experimentalphysik II: Schall, Wärme, Mag-
netismus, Elektrizität, 5; Physikalisches Praktikum für An-
fänger, 8; Selbständige Untersuchungen, tägl. — Wait«;
Theorie der Elektrizität und des Magnetismus, 3, Übungen,
2; Meteorologie, i. — GanS: Partielle DifferentiJgleichnngen
der mathematischen Physik, 2. —
V. Hüfner: Organische Chemie, 4; Praktisch-cbemi^dif
Übungen für Anfänger I (qualitativ), 6, II (quantitativ), (.
Leitung physiologisch-chemischer Arbeiten für Geübtere, täjjl.
— Wislicenns : Anotj^anische Experimentalchemie, $ : rn)-'
tische Übungen im Laboratorium, tägl. ausser Sonnabend:
Analytisch-chemisches Praktikum, ganz- oder halbtägig (mit
BOlow); Pharmazeutisch-chemisches Praktikum, ganz- oder
halbtägig (mit Weinland); Präparative Arbeiten, ganztägig:
Anleitung zu selbständigen Untersuchungen, ganztägig. — SU'
low: Analytische Chemie I, 3; Arbeit und Arbeiter der
deutschen chemischen Industrie, I. — Weinlnnd; I'harnia-
zeutisrhe Chemie: Anorganischer Teil, 2; Quantitative Prüfung
der Arzneimittel nach dem deutschen Arzneibuch, i; Chemie
der Nahrungs- und Gennssmittel, i. — Wedekind: Theo-
retische und physikalische Chemie (in elementarer Fomi), 2;
Chemie der natürlichen organischen Stoffe (Kohlenh.vdrate,
Terpene, Alkaloide usw.), I ; Physiko-chemische Übungen, 4-
— Dimroth: Benzolderivate II, 2. — Mayer: Liest nicht.—
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Physikalische Zeitschrift. J. Jahrgang. No. 19.
623
V. Brill: Einfliliniiig in die höhere Mathematik, 4;
Über nichtstarre Systeme und die Mechanik von Hertz, 3;
Übungen im mathematischen Seminar, 2. — v. Stahl : Höhere
Algebra, 2; Anwendungen der Funktionentheorie, 3 ; Übungen
im mathematischen Seminar, 2. — Maurer: Höhere Ana-
lysis II, 3, Übungen, 2; Potentialtheorie, 2. —
Universität Wien.
V. Ziang: Experimentalphysik I, 4; Mathematische Er-
gSnzuogen, l g. — Boltemann: Wärmelehre, ;; Mathe-
matisch-physikalisches Seminar, 2 ; Prinzipien der Naturphilo-
sophie, 2. — Frans Exner: Experimentalphysik, 5; Physi-
kalisches Praktikum flir Lehramtskandidaten, 6, fiir Chemiker
und Naturhistoriker, 5; Physikalische Übungen ftr Vorge-
schrittene, tägl.; Physikalisches Konversatorium, lg, — Jäger:
Elemente der theoretischen Physik III : Elektrizität, 3; Mecha-
nik, 3. — Moser: Experimentalphysik (insbesondere Elektri-
zität und Optik), 3 ; Einillhmng in die mathematische Physik,
2; Demonstrationen und Übungen an und mit physikalischen
Apparaten, 6. — Ijainpa: Die Physik der Radiotherapie, 2.
— V. Sch'waidler : Physikalisches Praktikum für Lehramts-
kandidaten II : Anleitung zur Anstellung von Schulexperimenten,
8; Die radioaktiven Substanzen und ihre Strahlung, l. —
Meyer: Die magnetischen Eigenschaften der Materie, l. —
Haaenöbrl: Physikalische Optik, 2. — Mache: Molekolar-
nicchanik (mit besonderer Berücksichtigung der molekular-
mechanischen Hypothesen in der Elektrizitätslehre), 2. —
Hasohek: Ausgewählte Kapitel aus der experimentelleo Elek-
trizitätslehre, 2. — Hann: Die atmosphärischen Störungen:
Stürme, Gewitter etc., 2; Ausgewählte Kapitel aus der Physik
der Atmosphäre, i; Die Meeresströmungen und ihre klima-
tische Bedeutung, i. — Farnter: Meteorologische Optik, 3.
— Kohl: Grundzüge der Theorie der Elastizität und der
elastischen Schwingungen, i. — Felix Exner: Liest nicht.
— Valentin: TheoriedererdmagnetischenBeobachtungen, i. —
Iiieban: Experimentalchemie I: Anorganische Chemie, 5;
.Chemische Übungen fiir Anflüiger, tägl. ausser Sonnabend, für
Mediziner, 4; Arbeiten im II. chemischen Laboratorium für
Vorgeschrittene, tägl. — Wegsoheider: Theoretische und
physikalische Chemie I, 5 ; Chemische Übungen filr Anfänger,
tägl. ausser Sonnabend; Arbeiten im I. chemischen Labora-
torium für Vorgeschrittene, tägl. — Iiippmann: Organische
Chemie 1: Chemie der Methanderivate, 3; Chemische Übgn.
für .Anfänger, tägl. ausser Sonnabend; Arbeiten im chemischen
Laboratorium für Vorgeschrittene, tiigL — Hersig: Pyridin-
und Chinolinderivate mit Einschluss der Alkaloide, 2; Übgn.
aus pharmazeutischer Chemie für Pharmazeuten, tägl. ausser
Sonnabend. — FoBSek: Liest nicht. — Zeisel: Ausgewählte
Kapitel der Phytochemie, 2. — Vortmann: Liest nicht —
Bchaoherl: Ausgewählte Kapitel aus der Nahrungsmittel-
knniic, insbesondere für Kandidaten der Nahrungsmittelexper-
tise, 3. — Pomerans: Theoretische Chemie, 2; Analytische
Chemie für Anfllnger, 3. — Franke : Anleitung zur chemischen
Analyse, i; Massanalyse, 2. — Follak: Ausgewählte Kapitel
der anorganischen Chemie, i. — Wensel: Die Messmethoden
der physikalischen Chemie, i. — Qarzarolll v. Thum-
lackh: Anleitung zum Anstellen von chemischen Schulver-
suchen, 2. — BiilitBer: Thermodynamik (mit besonderer Be-
rücksichtigung ihrer Anwendung auf die Chemie), 2. —
V. Escberioh: Funktionentheorie, 5; Proseminar für
Mathematik, i; Seminar filr Mathematik, 2. — Mertens:
Algebra, 5; Übungen im mathematischen Seminar, 2;
i'liungen im mathematischen Proseminar, 1. — Wirtinger:
Klcmente der Differential- und Integralrechnung, 5, Übungen,
I ; Mathematisches Seminar, 2 g\ Mathematisches Proseminar,
I g- — Kohn: Einleitung in die synthetische Geometrie,
4, Übungen, g; Diflerentialgeometrie II, 2. — Taubar:
Versicherungsmathematik, 4. — Blasohke: Einführung
in die mathematische Statistik I, 3. — Zsigmondy:
Liest nicht. — Carda: Partielle Differentialgleichungen erster
Ordnung, 2. — Flemelj: Einführung in die Theorie der
linearen Differentialgleichungen, 2. — Orünwald: Einleitung
in die Liniengeometrie, 2. — WelBB: Bahnbestimmung von
Planeten und Kometen, 4. — v. Hepperger: Sphärische
Astronomie, 4; Photometrie, i. — Schräm: Kalendariographie
und Umrechnung von Daten verschiedener Zeitrechnungen, l.
— Hera: Spezielle und allgemeine Störungen, 2. — Frey:
.\stronomisch-geodätische Untersuchungen über die Konstitu-
tion der Erde, 2. —
Technische Hochschule Wien.')
Sitsoheiner: Allgemeine und technische Physik ; Optik
für die Hörer des geodätischen Kurses ; Physik für Chemiker ;
Mechanische Wärmetheorie, — Sahulka: Grundlagen der
Elektrotechnik; Elektrotechnische Messkunde, — Qrau: Elek-
trisches Beleuchtungswesen. — Beithoffer: Elektrische
Schwingungen und Wellen; Drehstrommotoren und Trans-
formatoren. — JülUg: Elektrische Telegraphie und Ebenbahn-
Signalwesen. — Iiisnar: Meteorologie und die wichtigsten
Lehren der Klimatologie; Erdmagnetismus. — Kobes: Theore-
tische Maschinenlehre. — XT. IT.: Bau der Wärmekraft-
maschinen; Bau der Wasserkraflmascbineo und Pumpen; Bau
der Lasthebemaschinen. — Seidler: Allgemeine Maschinen-
konde; Maschinenzeichnen. — Meter: Feuerungstechnik;
Heizung, Lüftung und sonstige gesundheitstechnische Aus-
bildung von Wohn-, Fabrilcs- und öffentlichen Gebäuden. —
V. Btookert: Eisenbahnbetriebsmittel; Eisenbahnbetrieb;
Eisenbahnmaschinendienst. —
Bauer: Allgemeine Experimentalchemie I u. II, Übungen.
— Vortmann: Analytische Chemie, Übungen. — Bwn-
berger: Enzyklopädie der technischen Chemie; Praktische
Übungen in der Ausführung technischer Proben; Agrikultur-
cbemie. — v. Jüptner: Theoretische imd physikalische
Chemie; Chemische Technologie anorganischer Sto He, Übgn.;
Technische Feuerungen. — Wegscheider: Theoretische und
physikalische Chemie I und II. — Feitier: Ausgewählte
Kapitel aus der physikalischen und theoretischen Chemie. —
Faweok: Technische Elektrochemie. — Suida: Die wich-
tigsten Kapitel aus der Chemie der aromatischen Verbindungen ;
Chemische Technologie organischer Stoffe, Übungen. —
Iiippmann: Chemie der Benzolderivate. — Ulser: Tech-
nische Analyse organischer Stoffe. — Sder: Photochemie
und angewandte Photographie; Photographisches Praktikum.
— Straohe: Beleuchtungswesen. —
Allö: Mathematik I, Korrepetitionen. — Zsigmondy:
Mathematik I; Elemente der reinen Mechanik in Verbindung
mit graphischer Statik. — Csuber: Mathematik II; Grund-
lehren der höheren Mathematik; Wahrscheinlichkeitsrechnung.
— Blasohke: Einführung in die mathematische Statistik. —
Müller : Darstellende Geometrie und konstruktives Zeichnen ;
Darstellende Geometrie. — Sohmid: Darstellende Geometrie
und konstruktives Zeichnen ; Projektive Geometrie I u. II. —
Finger: Elemente der reinen Mechanik in Verbindung mit
graphischer Statik; Enzyklopädie der Mechanik; Analytische
Mechanik. — v. Tetmajer: Technische Mechanik I; Bau-
materialienkunde mit Übungen. — Hermanek: Technische
Mechanik II ; Hydromechanik, ausgewählte Kapitel. — Pol-
laok: Elemente der niederen Geodäsie. — Schell: Prak-
tische Geometrie; Situationszeichnen; Photogeometrie. —
Tinter: Methode der kleinsten Quadrate; Höhere Geodäsie;
Sphärische Astronomie; Übgn. im Beobachten und Rechnen;
Geodätische Rechenübnngen. —
Universität WiJrzburg.
Wien : Experimentalphysik I : Mechanik, Akustik, W.Hrme,
Magnetismus, 5; Praktische Übungen, 4 und 10; Anleitung zu
selbständigen Arbeiten, tägl. — Cantor: Elektrizität und
Magnetismus, 4. — Seita: Prinzipien der mechanischen
Wärmetheorie und ihre Anwendung in der physikalischen
Chemie (für Chemiker und Studierende der Naturwissen-
schaften), 2. —
MedicuB: Chemische Technologie, 4; Pharmazeutische
Chemie, organischer Teil, 5; Praktikum für Pharmazeuten,
halbtägig; Kurs technisch-chemischer Analysen, 2 halbe Tage;
Praktikum in allen Richtungen der angewandten Chemie und
Nahrungsmittelanalyse, ganz- und halbtägig. — Tafel: An-
organische Experimentalchemie, 5; Analytisch-chemisches
Praktikum (mit Manchot), ganz- und halbtägig, tägl. ausser
Sonnabend, , für Me^iner, 4 ; Vollpraktikum für präparative
.arbeiten, tägl.; Anleitung zu selbständigen Untersuchungen
(mit Manchot), tSgl. — Manohot: Analytische Chemie
(Experimentalvorlesung zugleich zur Ergänzung des analytisch-
chemischen Praktikums), 3. — Beitsenstein: Über iso-
zyklische Verbindungen, 2; Geschichte der Chemie, ig. —
Frym: Theorie der Funktionen einer komplexen Ver-
änderlichen, 4; Einführung in die Zahlentheorie, 2; Aus-
l) Nach dem Vorlesungsverzeichnis der „Hochschulnach-
richten". (Direkt vorläufig nicht zu erlangen.)
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624
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 19.
gewSUte Kapitel der Fnoktionentheorie, 2 g. — SeUlog:
DilTerential- und Integralrechnung, 4; Theorie der Planeten-
bewegUDgen, 3; Beschreibeade Astronomie, I ^. — Rost'.
Darstellende Geometrie I, 4 , Übungen, 4 g; Analytische Me-
chanik I, 4; Algebra, 4; Einfllhrung in die analytische Geo-
metrie der Ebene, 4; Elemente der Determinantentbeorie, 2. —
Universität Zürich.
Kleiner: Experimentalphysik, 5; Theoretische Physik,
2; Physikalische Übungen fiir Kandidaten des Sekundarlehr-
anites, 2; Physikalisches Praktikum fUr Anfänger, V2 l'ag;
Physikalisches VoUpraktiknm, tägl. —
Werner: Anorganische Experimentalchemie, J; Orga-
nische Chemie II, 2; Chemisch-analytisches Praktikum • filr
Chemiker, tägl.; Chemisches Praktikum für Vorgerücktere
(präparative Arbeiten, Ausführung selbständiger Arbeiten], tägl.;
Elektro - chemische Übungen, 2 Nachmittage g\ Technisch-
chemische Übungen, l Nachmittag g; Chemisches Halbprak-
tikum, für Studierende der {Naturwissenschaften, halbtägig. —
Abeljans: Qualitative chemische Analyse, 2; Anleitung zur
Ausführung chemischer Experimente iÜr Lehramtskandidaten,
I ; Chemisches Kolloquium, i g; Chemisches Praktikum flir
Mediziner und Veterinäre, 3 Tage, filr Studierende der Natur-
wissenschaften, 3 Tage, für Anfänger und Vorgerücktere
(NichtChemiker), tägl., für Lehramtskandidaten, 2 Tage, für
Kandidaten des Sekundarlehramtes, 2. — Pfeiffer: Naph-
tene, Terpene, Kampher, 2; Organische FarbstofTe II, i;
Chemische Statik und Dynamik, i. —
Barkhardt: Elemente der DifTerential- und Integral-
rechnung, 4; Analytische Mechanik, 4; Mathematisches Se-
minar, 2. — Weiler: Darstellende Geometrie, mit Übungen
1, 3 bis 4; Analytische Geometrie, mit Übungen I, 3 bis 4;
Mathematische Geographie, 2; Analytische Geometrie, mit
Übungen, für Lehramtskandidaten, 2; Algebraische Analysis
mit Übungen, für Lehramtskandidaten, 2. — Qubler: Poli-
tische Arithmetik mit Übungen, 2; Der mathematische Unter-
richt in der Mittelschule, i; Sphärische Trigonometrie, i. —
Wolf er: Einleitnng in die Astronomie, 3; Theorie der Finster-
nisse, 2. —
Technische Hochschule Zürich.
H. F. Weber: Physik, 4, Repetitorium, i ; Prinzipien,
Apparate und Messmethoden der Elektrotechnik, 4 ; Wechsel-
stromsysteme und Wechselstrommotoren, 2; Theorie der ab-
soluten Messungen, 2; Elektrotechnisches Laboratorium, 8
oder 16; Wissenschaftliche Arbeiten in den physikalischen
Laboratorien, 8, 12, 24; Experimentelle Untersuchungen in
Wechselstrom und an Wechselstrommotoren, 4. — Weiss:
Physik, 4, Repetitorium, i ; Physikalisches Praktikum fUr An-
fänger, 4 bezw. 8; Travaux sciectifiques dans les laboratoires
de physiqae, 8, 12, 24. — Schweitzer: Physik, 4, Repeti-
torium, l; Wechselstromtechnik in graphischer Behandlung
(Generatoren, Motoren und Transformatoren], 2 g. — Tobler:
Elektrische Signalapparate für Eisenbahnen, 2 ; Ausgewählte
Kapitel aus dem Gebiete der Schwachstromtechnik, i g\
Militärtelegraphie und -Telephonie, l. — Wyssling: Elek-
trische Centralanlagen II, 2, Übungen und Konstruktionen, 3;
Elektrische Kraftübertragung und Beleuchtung, 3, Repe-
titorium, I. — Btodola: Dampfmaschinenbau I: Steuerungen,
Regulatoren, 4, Übungen mit Repetitorium, 2; Gasmotoren
(Einleitung), i; Dampfturbinen, 2; Dampfkessel, i; Besprech-
ung neuerer Erfindungen auf dem Gebiete der Wärmekraft-
maschinen, I ; Maschinenkonstruieren und Entwerfen voll-
ständiger Dampfkraftanlagen, 6; Übungen in der kalorischen
Abteilung (mit Farny), '/2 Tag. — Famy: Bau von Dy-
namomaschinen II, 2; Maschinenkonstruieren, 6; Wechsel-
stromdiagramme, I. — Fraeil: Hydraulische Motoren und
Pumpen II, 4, Repetitorium, i ; KonstruktionsUbungen, 12,
Über Fabrikanlagen, 4; Ausgewählte Kapitel über hydraulische
Anlagen, 2 ; Übungen in der hydraulischen Abteilung, '/j Tag.
— XSsCher: Mechanische Technologie II: Metallverarbeitung,
2, Repetitorium, l; Mechanische Technologie IV: Spinnerei
(Fortsetzung], Weberei, 2; Maschinenlehre, 4, Repetitorium
und Übungen, 4; Müllerei, 2; Technologisches'Praktikum, 4.
— Pliegner: Theoretische Maschinenlehre II:' Wärmetheorie
und Dampfmaschinen, 4, Übungen, 3. — Hersog: Mechanik
II, 4, Repetitorium, l, Übungen, 2. — Meyer: Maschinen-
zeiclmen, i, Übungen, 4; M^chinenbao: Elemente, 5, Repe-
titorium , I ; Konstruktionsübungen ,10. — A. Weber:
Mechanik und Maschinenlehre, 4, Repetitorium, l ; Maschinen-
lehre, 2, Repetitorium, l ; KonstruktionsUbungen, 4; Industrielle
Einrichtungen lud Bauten, 2, Repetitorium, l ; Konstruktions-
Ubungen, 2. — Weilenmann; Meteorologie und Klimato-
logie, 3. — Barbieri: Photographie I, 2; Photographisches
Praktikum, 2. —
Bamberger: Anorganische Chemie, 6, Repetitorium, i ;
Organbche Chemie II: Benzolderivate, 2, Repetitorium, i:
Analytisch-chemisches Praktikum, 16 und 24, für Vorgerück-
tere, tägl. — Bosahard: Beurteilung und Reinigung de,
Wassers für technische Zwecke, namentlich für Dampfkessel-
speisung, I. — Constam: Physikalische Chemie, 2; Fhyn-
kalisch-chemisches Kolloquium, i g; Anwendungen physi-
kalischer Methoden in der Chemie (mit Lorenz], >/2 Tag;
Physikalisch-chemisches Vollpraktikum für Vorgerücktere (mit
Lorenz), tägl. — Onehm: Bleicherei, Färberei und Farb-
stofTe, 4, Repetitorium, i ; Technisch-chemisches Praktikum,
16 und 24, für Vorgerücktere, tägl. — Orete: Däagnngs-
lehre und DUngerfabrikation, ig. — Hartwich: Pharma-
kognosie, 5; Technische Botanik I: Fasern und Stärke, 2;
Lebensmittelanalyse mit Übungen, 2; Pharmazeutisch-che-
misches Praktikum, 12; Mikroskopische Untersuchung phar-
mazeutischer Drogen, 2; Pharmakognostische Übungen fär
Vorgerücktere, tägl.; Mikroskopierübungen in der Nahrangs-
mittelkunde, 1/2 Tag; Gerichtlich-chemisches Praktikum, 4
halbe Tage. — Iiorens: Allgemeine Elektrochemie, 2; Elek-
trochemisches Praktikum fttr Anfanger, 4, für Vorgerücktere,
15. — Iiunge; Anorganische chemische Technologie, 4, Re-
petitorium, I ; Heizung, 2 ; Metallurgie, 2, Repetitorium, i :
Technisch-chemisches Praktikum, 16 und 24, flir VorgerSck-
tere, tägl. — Schulze: Agrikulturchemie I: Pfianzenemähr-
nngslehre, 2; Landwirtschaftlich-chemische Technologie
(Zucker- und Spiritusfabrikation, Chemie des Molkereiwesens),
2; Übungen im agrikultur-chemischen Laboratorium (mit
Winterstein) 8; Agrikultur-chemisches Praktikum für Vor-
gerücktere, tägl. — Treadwell: Analytische Chemie I, 2;
Gasanalyse mit Übungen, i; Chemie, 2, Repetitorium, i:
Analytisch-chemisches Praktikum, 16 und 24, für Vorgerück-
tere, tägl. — Winterstein: Anorganische Chemie, mit Re-
petitorium, 4; Chemie der Milch und Milchprodukte, 2:
Untersuchung landwirtschaftlich wichtiger Stoffe, l. — Kauf-
ler: Mehrkemige aromatische Verbindungen, i ; Ausgewählte
Kapitel der organischen Chemie, l. —
W. Fiedler: Darstellende Geometrie, 4, Repetitorinm,
1, Übungen, 4; Geometrie der Lage, 4. — Beyel: Geo-
metrische Einleitung in die graphische Statik, 2; Rechei-
schieber mit Übungen, i ; Darstellende Geometrie, 2 ; Flächen
2. Grades, 2. — Franel: Calcul diffiSrentiel, 4, R£p<tition,
1, Exercices, 2; Theorie des £quations diffirentielles, 4, Re-
pitition, 1; Mathematisches Seminar (mit Hurwitz], 2. —
Geiser: Analytische Geometrie, 4, Repetitorium, l; Elemente
der Ballistik, i. — Hirsch: Differentialrechnung, 4, Repeti-
torium, I , Übungen, 2 ; Elliptische Funktionen, 4. — Hur-
witB : Differentialgleichungen, 4, Übungen, i ; Ausgewählte
Kapitel aus der Algebra, 2. — 3. Keller: Mathematik, 4.
— Kraft: Theoretische Mechanik, 4; Graphisches Rechnen:
Die Konstruktion ebener Kurven höheren Grades, 2; Geo-
metrischer Kalkül, 2. — Ijacombe: Gfomitrie descriptive,
2, Exercices, 4; GiomÄtrie descriptive, 4, Rfp^tition, l, Exer-
cices, 4; G^om^trie de position avec exercices, 3. — Beb-
stein: Katastervermessung, 3, Übungen, 2; Kartenprojektionen,
I. — Bosenmund: Vermessungskunde, 5, Repetitorium, 1:
Vermessungsübungen, 2; Erdmessung, 2; Geodätisches Prak-
tikum, 2. — Budio: Höhere Mathematik, 5, Übungen, 2. —
Wolfer: Einleitung in die Astronomie, 3, Übungen, 2; Theorie
der Finsternisse, 2. —
Gesuche.
Assistentenstelle
sucht Physiker in München promoviert. Zuschriften erbeten
unter M. N. 3791 u Rndolf MoMe, Minohen.
Für die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Böse in Ofittingen. — Verlag von S. Hirael in Leipzig.
Druck von August Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 20.
15. Oktober 1904.
Redakdonnchhui <8r No, ai (Extranummer gelegentlich der Naturforschervenammlung) S* 1 uJU&all t^>
am 13. Oktober^ fiir No. 23 am a6, Oktober 1904. "^ c <-'
Origlnalmittellongen :
C. Liebenow, Notiz über die Ksi-
diammenge der E>de. S. 625.
J, Härdin, Beitrag zur Kenntnis
der Wirkungsweise des KohSrers.
S. 626.
G. Seibt, über den Zusammenhang
zwischen dem direkt und dem in-
duktiv gekoppelten Sendersystem für
drahtlose Telegraphie. S. 627'
R. Gans, Die ponderomotorischen
Krtfle, welchen ein homogenes Di-
elektrikum in einem elektromagne-
tischen Felde unterworfen ist. S. 627.
W. Rogowski, Ein Beitrag zur gra-
phischen Behiandlnng eines Stem-
systems. S. 628.
K. Hondau. S.Shimizu, Erwiderung
auf Herrn Prof. Heyd weillers Be-
merkungen über die Existenz von
Villaiis kritischem Punkt bei Nickel.
S. 631.
A. L. BernouUi, Optische Reflexioos-
konstanten und elektromotorischer
Zustand beim Chrom. S. 632.
E. Hertzsprung, Zur Strahlung der
Hefnerlampe. S. 634,
K. R. Johnson, Eine Bemerkung zu
den Dimensionssystemen der Physik.
S. 635.
INHALT:
E. van Anbei, Über die speziBsche
Wärme der Metallsulfide und das
Joule- Neumann -Koppsche Gesetz.
S. 636.
E. van Aubel, Über die Zersetzung
von Jodoform unter der Einwirkung
von Sauerstoff und von Lichtstrahlen.
S. 637.
C. Dempwolff, lonenwanderung im
Methylalkohol als Lösungsmittel.
S. 637.
Betprechnngen:
H. Bruns, Grundlinien des wissen-
schaftlichen Rechnens. S. 641.
W. Borchers, Die Beziehungen zwi-
schen Äquivalentvolumen und Atom-
gewicht. S. 643.
Br. Kolbe, Einf&hinng in die Elek-
trizit&tslehre I. S. 643.
F. Schoedler, Das Buch der Natur.
III, I. S. 644.
S. Valentiner, Die elektromagne-
tische Rotation und die unipolare
Induktion. S. 644.
P. Gerber, über den Einfluss der
Bewegung der Körper auf die Fort-
pflanzung der Wirkungen im .^ther.
S. 644.
W. V o i g t .Thermodynamik. I, i . S. 644.
G. Tammann, Krystallisieren und
Schmelzen. S. 64$.
W. Ostwald u. R. Luther, Hand-
und Halfsbuch zur Ausführung phy-
siko -chemischer Messungen. S. 645.
V. Engelhardt, Hypochlorite und
elektrische Bleiche. S. 643.
H. Becker, Die Elektrometallurgie der
Alkalimetalle. S. 646.
T. Ulke, Die elektrolytische Raffi-
nation des Kupfers. S. 646.
W. Pfannhauser, Die Galvanopla-
stik. S. 646.
P. Ferchland, Die elektrochemische
Industrie Deutschlands. S. 646.
P. Hanneke, Die Herstellung von
Diapositiven. S. 646,
F. Löscher, Leitfaden der Land-
schaftsphotographie. S. 646.
L. Amadnzzi, Das Selen. S. 647.
A. Righi, Das Radium. S. 647.
E. Ruhmer, Konstruktion, Bau und
Betrieb von Funkeninduktoren und
deren Anwendung, mit besonderer
Berücksichtigung der Röntgenstrah-
len-Technik. S. 647.
Beriehtlgnng. S. 648.
Peraonailen. S. 648.
fiMuche. S. 648.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Notiz über die Radiummenge der Erde.
Von C. Liebenow.
Am Schlüsse seiner umfangreichen Unter-
suchungen über die radioaktive Emanation der
Wasser- und Ölquellen wirft F. Himstedt
(d.Zeitschr. 8, 210, 1904) die Frage auf, ob nicht
möglicherweise die radioaktiven Bestandteile der
Erde bei der Erklärung der Erdtemperatur in
Betracht zu ziehen wären. Aus der starken
Aktivität der Thermalquellen schliesst er auf
grössere Mengen radioaktiver Stoffe in der Tiefe
und hält es nicht fiir unmöglich, dass deren
Hauptbestandteil Radium sei. Ebenso haben
schon früher Elster und G eitel gezeigt (diese
Ztschr. 6, 17, 1904), dass die Emanationen von
Fango und der gewöhnlichen Ackererde, sowie
der in der Boden- und Freiluft gefundenen in ihrem
Abklingen dem Curieschen Gesetz für die
Emanation des Radiums folgen. Sie halten
daher das Radium ebenfalls für sehr weit ver-
breitet.
Unter diesen Umständen ist vielleicht ein
kurzer Hinweis nicht ohne Interesse, dass eine
relativ sehr kleine Radiummenge in der
Erde hinreichen würde, ihre Temperatur im
Innern konstant zu erhalten.
Die von der Erde beständig abgegebene
Wärme steigt im wesentlichen als ein konstanter
Wärmestrom durch die Erdkruste aus der Tiefe
empor, der in der sogenannten geothermischen
Tiefenstufe seinen merkbaren Ausdruck findet.
Gegen diesen Wärmestrom dürften sonstige ge-
legentliche Wärmeabgaben, wie bei vulkanischen
Ausbrüchen etc. im grossen und ganzen völlig
verschwinden.
Leider ist die mittlere Leitfähigkeit der Erd-
kruste fiir Wärme wenig bekannt. Für Granit
hat F. E. Neumann') den Wert des Ausdrucks
k
, zu 0,01094 bestimmt, in welchem k die Leit-
co
fähigkeit in ccm'Sek. , c die Wärmekapazität
und (J die Dichte des Granits bezeichnen.
Nimmt man c zu 0,2 und S zu 2'/2 bis 3 an,
so erhält man für k etwa 0,006. Neuerdings
hat H. Hecht (Ann. d. Phys. 14, 1008, 1904)
die Neumannsche Methode verbessert. Er
erhält an einer Reihe schlechter Leiter, wie
Marmor, Basalt etc., ganz ähnliche Werte. Im
allgemeinen sind sie etwas kleiner, nur für Ba-
salt mit Granaten wurde ein grösserer Wert
i) Ann. chim. phys. (3; 69,
?5, 63, 1863.
183, 1862; Phil. Mag. t4l
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626
Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 20.
(nämlich 0,0075) gefunden. Unter diesen Um-
ständen darf man wohl ein wenigstens der
Grössenordnung nach richtiges Resultat er-
warten, wenn man für eine Überschlagsrechnung
für die Wärmeleitfähigkeit der Erdkruste im
Mittel 0,006 ccm/Sek. und ebenso für das
Temperaturgefälle den mittleren Wert der Be-
obachtungen, nämlich i " Geis, für ca. 30 m, an-
nimmt.
Bezeichnet man die spez. Leitfähigkeit für
die Wärme mit , das Temperaturgefälle per cm
mit T und den Erdumfang in cm mit k, so er-
hält man für die Wärmemenge w, welche per
Sekunde von dem Erdinnern abgegeben wird,
Xtti^
IC =
0,006 ,(4_;_io*)'
Jt ~ 3000 3,14
= rund 10" Grammkalorien oder
= 10'* Kilogrammkalorien
per Sekunde.
Diese Wärmemenge soll durch Radium er-
setzt werden, und da nach den neuesten Unter-
suchungen von F. Paschen') i g Radium
226 Grammkalorien per Stunde erzeugt, so
liefern 16 g Radium i Grammkalorie per Se-
kunde. Mithin kann die Erde höchstens rund
2 • 10'^ g Radium enthalten, da ihre Temperatur
anderenfalls noch beständig wachsen müsste.
Denkt man sich diese Menge durch die
ganze Erde gleichmässig verteilt, so entfallen
auf I cbm, da der Erdinhalt etwa lO'" cbm
beträgt, rund 2 ■ io~' g, d. i. ein Fünftausendstel
Milligramm per Kubikmeter.
Aus den Angaben von Elster und Geitel
(loc. cit. S. 15 u. 19) muss man schliessen,
dass die von ihnen untersuchten Erdarten etwa
den tausendfachen Betrag enthielten. Wenn
daher Himstedt auf grössere Mengen in der
Tiefe schliesst, als an der Erdoberfläche, so
kann das Radium unmöglich durch die ganze
Erde gleichmässig verteilt sein, sondern es
muss sich sein Vorkommen oder wenigstens
seine Zersetzung im wesentlichen auf die Nähe
der Erdoberfläche beschränken.
Aber auch in diesem Falle ist seine An-
häufung nicht gross. Denn es entfallen bei
einer Oberfläche der Erde von rund 5 • 10'* qm
ca. 0,4 g Radium auf den Quadratmeter, welche
z. B. in einer Schicht Joachimsthaler Pechblende
von ca. 6 cm (spez. Gew. der Pechblende 5 — 9)
enthalten sein würden. Betrüge daher der Fehler
obiger Überschlagsrechnung auch eine Zehner-
potenz, was schwerlich der Fall ist, so bleibt
die Radiummenge unter der Erdoberfläche
immer noch klein.
Soviel aber scheint aus dem Obigen ziem-
lich sicher hervorzugehen, dass zur Erhaltung
der Temperatur des Erdinnern die radioaktiven
StofTe, deren Vorhandensein in der Erde zum
l) Diese Zeilschr. 5, 563, 1904.
mindesten sehr wahrscheinlich ist, auch quanti-
tativ ausreichen. Wenn sie aber in der That
die Ursache der Erdwärme sind, und wenn sie,
wie es scheint, nur in der Nähe der Erdober-
fläche in einigermassen gleichmässiger Verteilung
vorkommen sollten, so ist für die Erdtemperatur
eine Zunahme nach der Tiefe auch nur in der
Nähe der Erdoberfläche vorhanden. UntcAalb
des Gebietes der radioaktiven Massen würde
vielmehr die Temperatur des ganzen, grossen
eigentlichen Erdinnern den gleichen, vielleicht
nicht allzu hohen Maximalwert besitzen.
Wilmersdorf b. Berlin, den 20. Sept. 1904.
(Eingegangen 27. September 1904.)
Beitrag zur Kenntnis der Wirkungsweise des
Kohärers.
Von Joh. Härdön.
Durch frühere Untersuchungen veranlasst,
habe ich in der elektrotechnischen Zeitschrift
21, 272, 1900 die Ansicht ausgesprochen,
dass die Wirkung des gewöhnlichen Metall-
fritters darauf zurückzufuhren wäre, dass
kleine Fünkchen, verursacht durch das hohe
Potential der Antenne, den Zwischenraum
im Kohärer überbrückt und eine metallische
Verbindung zurücklässt, die dann den Ortsstrom
passieren lässt. Diese Fünkchen sind in der
Regel so klein, dass man sie nur im Dunkel-
zimmer mit ausgeruhtem Auge und nur mit
Hilfe des Mikroskops wahrnehmen kann.
Diese Ansicht hat zu nachfolgendem Ver-
such veranlasst. Wenn der Vorgang sich so
abspielt wie oben erwähnt, so muss ein Kohä-
rer, der nur eine Kontaktstelle besitzt, besser
wirken als unter Atmosphärendruck im luftver-
dünnten Räume, d. h. bei jenem Drucke, bei
welchem die grösste Leitfähigkeit eintritt. Dieser
beträgt bekanntlich ca. 0,3 mm Hg. Die Ver-
suchsanordnung ist in der Figur dargestellt. Die
Kontaktstelle d befindet sich in einem zuge-
o
kHH
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Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 20.
627
schmolzenen Glasrohr D und besteht aus zwei
einander gegenüberstehenden Platindrähten,
die etwa 0,2 mm voneinander entfernt sind.
Das Rohr D ist mit einem grösseren Gefäss B
verbunden und das Ganze mittels der Luft-
pumpe evakuiert. Während des Auspumpens
war ein kleines Induktorium an den Elektroden
c c angeschlossen und wurde die Röhre dann
abgeschmolzen, wenn die mit dem Induktorium
geprüfte Leitfähigkeit am grössten war.
Alsdann wurde der eine Platindraht p mit
dem Luftleiter A sowie mit dem Galvanometer
g verbunden. Die andere Seite des Galvano-
meters führte zu einem Pol der Batterie b, deren
anderer Pol mit dem zweiten Platindraht / und
mit der Erde in Verbindung stand. Das Gal-
vanometer zeigte keinen Ausschlag, erst wenn
ein Wellenzug die Antenne A traf, erfolgte ein
kräftiger Ausschlag, der so lange anhielt, als
die Antenne von den Wellen bestrahlt wurde.
Nach Aufhören der Wellen ging der Ausschlag
von selbst zu Null herab, ohne dass die Röhre
erschüttert zu werden brauchte.
Dieser Versuch zeigt, dass das hohe Poten-
tial der Antenne den Zwischenraum überbrückt
und zwischen den Platindrähten eine leitende
Verbindung herstellt, die den Ortsstrom passie-
ren lässt. Wenn der Vorgang sich in einer
Quecksilberlampe abspielt, so zündet, wie ein
Versuch leicht zeigt, ein Wellenzug den Licht-
bogen an, wenn eine Gleichstromspannung von
200 Volt an die Lampe angelegt ist. Jedoch ist
der Widerstand der kalten Quecksilberlampe
sehr gross, weshalb der Versuch nur mit sehr
starken Wellenzügen gelingt.
Schenectady, 27. Juli 1904.
(Ringegaugen 5. August 1904.)
Über den Zusammenhang zwischen dem direkt
und dem induktiv gekoppelten Sendersyatem
fßr drahtlose Telegraphie.
(Erwiderung auf die Bemerkung des Herrn
J. Zenneck.)
Von Georg Seibt.
Herr Zenneck bemerkt auf Seite 575,8, 1904
dieser Zeitschrift, dass er bereits vor mir auf
den Zusammenhang der beiden Koppelungs- !
arten hingewiesen habe. j
Ich vermag aus der von ihm angeftihrten
Litteraturstelle nur zu entnehmen, dass nach
seiner Ansicht die beiden Fälle nur nahezu
Identisches ergeben, und dass ein, wenn
auch kleiner Unterschied zwischen beiden
bestehen bleibt. Die Schlussfolgerung, welche
Herr Zenneck in seiner Bemerkung zu meiner \
Abhandlung zieht, dass nämlich bei Vernach- \
lässigung der Widerstände die galvanische \
Koppelung und damit der einzige Unterschied
zwischen beiden Schaltungsarten wegfällt, ist in
seiner Originalarbeit nicht enthalten.
Wenn übrigens eine derartige, allgemein
gehaltene Bemerkung zur Begründung eines
Prioritätsanspruches herangezogen werden soll,
so möchte ich auch meinerseits darauf aufmerk-
sam machen, dass ich mich bereits in meiner
Rostocker Dissertation, welche etwa i '/2 Jahre
vor der Zenneckschen Arbeit erschienen ist,
über die beiden Koppelungsarten, wie folgt,
geäussert habe: „Natürlich lassen sich diese
Experimente auch mit dem Tesla-Trans-
formator, der ja das gleiche Verhalten
wie der Oudinsche Resonator zeigt, an-
stellen" (vergl. S. 40 Sp. 2). Der Tesla- Trans- ,
formator entspricht, wie in den vorhergehenden
Abschnitten ausgeführt worden ist, der induk-
tiven, der Oudinsche Resonator der direkten Er-
regung. Ich habe schon damals die Erkennt-
nis von der Zusammengehörigkeit der beiden
Koppelungsarten als so naheliegend betrachtet,
dass es mir nicht der Mühe wert schien, darauf
wie auf einen besonderen Fortschritt hinzuweisen.
Was noch fehlte, das war eine prägnante, mathe-
matische Formulierung dieser Erkenntnis und
die Angabe eines Weges, auf dem man sich
die direkte Erregung aus der induktiven mecha-
nisch hergestellt denken kann.
(Eingegangen ii. September 1904.)
Die ponderomotorischen Kräfte, welchen ein
homogenes Dielektrikum in einem elektro-
magnetischen Felde unterworfen ist.
(Entgegnung auf die Antwort des Herrn
F. Koläcek.)
Von R. Gans.
Herr Koläcek') behauptet, dass meine Ab-
leitung der Kraft auf ein ungeladenes homogenes
Dielektrikum *) falsch sei, es könne keine Kraft
auf dasselbe nach der Lorentz sehen Theorie
wirken, da nach dieser nur auf geladene Teil-
chen Kräfte wirkten, und zum Beweise citiert
er aus Lorentz 3):
„Ponderable Materie, welche nicht gela-
den ist, kommt ftir uns nur insofern in Be-
tracht, als sie auf die Ionen Molekularkräfte
ausübt. Was die elektrischen Erscheinungen
betrifft, so hat sie gar keinen Einfluss und
geschieht alles so, als ob der von ihr einge-
nommene Raum nur den Äther enthielte."
Diesen Satz scheint Herr Koläcek vollkom-
\\ F. Koldcek, diese Zeitscbr. 5, 4SS, 1904.
2) R. Gans, ibid. 6, 162, 1904.
3) H. A. Loreutz, Versuch einer Theorie der elektr.
u. opt. Erscheinungen in bewegten Körpern. Leiden 189J,
S. 15.
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628
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
men missverstanden zu haben. Denn Herr
Lorentz meint, wie aus dem späteren klar
hervorgeht (1. c. S. 59 — 69), damit folgendes:
Was wir Materie nennen, besteht aus Ionen
und Molekeln (letztere sind die „ponderable
Materie" im oben citierten Satze). Bei Berech-
nung der elektrischen Vorgänge kann man an-
statt der Molekeln einfach den Äther setzen,
nur muss man die (elastischen) Molekularkräfte
auf die aus der Gleichgewichtslage verschobe-
nen Ionen (1. c. S. 67 [55], mit berücksichtigen.
Gerade das Verhalten der Ionen im polarisier-
baren Körper ersetzt den Grundbegriff „Dielek-
trizitätskonstante" der Maxwellschen Theorie.
Mit anderen Warten: Im Lorentzschen
Sinne sind die Körperteilchen gar nicht unge-
laden, wenn die Dichte der wahren Elektrizität
div % Null ist, sondern bei Lorentz treten die
Kräfte auf die freie Elektrizität div E auf.
Die bekannten elektrostatischen Kräfte auf
einen ungeladenen Körper im ungleichförmigen
Felde würden nach Herrn Koläieks Auffassung
der Lorentzschen Theorie ja überhaupt fehlen.
Sodann wirft Herr Koläöek mir vor, in
meinen Formeln bedeuteten die Buchstaben E
und M einmal die Feldstärke selbst, das andere
Mal räumliche Mittelwerte derselben. Dieser
Vorwurf ist unberechtigt, denn nach Lorentz')
ist die Kraft auf die Volumeinheit
6x oy Iz ^nVM
wo die/ die bekannten Maxwellschen Span-
nungen im Äther sind.
Es ist zu integrieren über alle Volumele-
mente, in denen die Dichte der freien Elek-
trizität div E von Null verschieden ist, d. h. bis
2^ in der Figur. (Die Figur ist nicht erläutert,
da alles wörtlich aus Lorentz, 1. c. § 39 zu
entnehmen ist.) Wir dürfen dagegen weiter
integrieren bis ö, , da die hinzugenommenen
Volumelemente keinen Beitrag liefern, wie man
aus der letzten Formel auf S. 24 bei Herrn
Lorentz sieht. Die Fläche <J| wollen wir die
f = l
<r,.
ffj.
e = 6
„Oberfläche des Körpers" nennen, dort ist e = i
geworden. Wir integrieren zweckmässiger-
weise bis ö, und nicht bis 2^, damit die E
und M die beobachtbaren, langsam veränder-
lichen Feldstärken bedeuten (die uns auch bei mo-
lekularer Struktur streng kontinuierliche Medien
vorspiegeln), .und nicht die schnell veränder-
lichen E und M an der Oberfläche der Elek-
I) 1. c. § 15.
tronen, die der Beobachtung ganz unzugäng-
lich sind.
Zu diesen Kräften dürfen und wollen wir
nun die Kräfte
öjr öjy Is
addieren, wo die p die in meiner früheren Note
angegebenen Werte haben, wo die E genau
dieselbe Bedeutung haben wie oben und t
die auch bei Lorentz definierte Dielektrizitäts-
konstante ist. Bei der Integration bis zur
„Oberfläche" haben die Zusatzglieder keinen
Einfluss, es \s\. f •\- f" ein dem f „äquivalentes
Kräftesystem."!)
Ich muss daher die Behauptung des Herrn
Kolä(5ek noch einmal entschieden zurückweisen,
dass das von ihm vorgeschlagene Experiment
keinen Effekt nach der Lorentzschen Theorie
geben dürfte, und dass der von mir berechnete
Effekt nur durch einen Fehler zustande ge-
kommen wäre.
1} Wegen dieser „äquivalenten Kräftesysteme" vgl. man
E. Cohn, Das elektromagn. Feld, S. loo, Leipz. 1900.
Ich benutze hier die Gelegenheit, dieses in der vorigen Arbeit
vergessene Citat nachzuholen.
Tübingen, Physikal. Inst. 2. Aug. 1904.
(Eingegangen 3. August 1904. 1
Ein Beitrag zur graphischen Behandlung eines
Stemsystems.
Von W. Rogowski.
Die graphische Behandlung eines Stem-
systems ist schon vonKennelly*) gegeben wor-
den, jedoch, wie uns scheint, auf einem Umwege,
der im folgenden vermieden wird. Wegen ihrer
Übersichtlichkeit dürfte sich die neue Methode
auch bei komplizierteren Aufgaben mit Vorteil
verwenden lassen, für welche die Ken nelly sehe
Methode sich sehr umständlich gestalten würde.
I. Einzelner Stromkreis mit Selbstinduk-
tion und Widerstand.
Ist E=E(t sin cot die E. M. K., so ist der
durch sie hervorgerufene Strom J bekanntlich
durch die Differentialgleichung gegeben:
tc> y+ L -, ^^ Ea sin cot.
dt
Die Fig. i stellt in der üblichen Weise die Be-
ziehung zwischen E und J graphisch dar. Wie
aus ihm ersichtlich ist, gelangt man bei gegebe-
nem 7 und gegebener Frequenz co + 2x «n> da-
durch zum Vektor E, dass man den aus y leicht
konstruierbaren if -^-Vektor im Verhältnis
I) Klectrical World and Enginecr 1899, S. 268.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
C29
streckt und um
/t^2^{Za>)^:w
(p ^= arctg
La)
tu
im entgegengesetzten Sinne der Rotation der ,
Zeitlinie dreht; wir wollen diese Operation, die 1
E aus 7 entstehen lässt, als Operation 0 be-
zeichnen. Ist umgekehrt der Vektor E gegeben,
so erhalten wir w • 7 und daraus bei gegebenem 1
w auch y offenbar dadurch, dass wir E im Sinne
des Zeitpfeiles um <p drehen und im Verhältnis
w.Yw'^ +\L"mY
strecken. Diese umgekehrte Operation wollen
wir mit -^ bezeichnen. Mit diesen Symbolen ist:
Om^E, ^-^(^).
In entsprechender Weise mögen die Opera-
tionen 0^, O2, . . mit den Konstanten 7^'^, Zj*,
7{'2 L,; . . . gebildet werden.
/■ — ► m.
L.
A\\
1 . ^ — ►»»*
-. N
w
., /
^A\
''\7,eHUnie
7»r
Fig. I.
dt '
MC-^R: UD—y.
2. Dreiphasensystem in Sternschaltung.
a) Konstruktion. Die E. M. Ke. in jedem
der drei Leiter i, 2, 3 denken wir uns gegeben,
ihre Effektivwerte mögen, wie es den wirklichen
Verhältnissen bei ungleichen Strömen in den
einzelnen Phasen entspricht, verschieden sein
und Es^,Ei,E-i heissen (siehe Fig. 2). Aus ihnen
konstruieren wir (siehe Fig. 3, Hauptfigur) die
Differenzen
E^ — Ey^- MD und E^ — £", =^ME.
Auf MD wenden wir die Operation -pr- und auf
ATE die Operation -= an. Wir erhalten dadurch
MF und MG, die wir zu MH zusammensetzen.
Sodann wollen wir in einer Hilfsfigur, aus-
gehend von einem beliebigen Vektor NS, auf
diesen die Operationen
I I I
0,' O^
0,
anwenden. Es entstehen so der Reihe nach
NT, N]^, A^IV und die geometrische Summe
derselben NK. Wir vergleichen NK mit dem
Fig. 2.
Vektor NH" , den wir entgegengesetzt gleich
MH der Hauptfigur wählen.
Um den Vektor NK in NH' überzufuhren,
müssen wir ihn einer Drehung um 1/' und einer
Streckung im Verhältnis
NH'
NK
unterwerfen. Um denselben Winkel und in
demselben Verhältnis drehen und strecken wir
unseren Ausgangsvektor NS, der dabei NP er-
giebt. Diesen Vektor NP, von dem wir später
nachweisen werden, dass er die Grösse
darstellt, nehmen wir in die Hauptfigur als MP
hinüber. . Indem wir ihn an MD und ME an-
tragen, erhalten wir in Mx und My die Grössen
dy^
dy.
Durch Anwendung der Operation
-^ auf MP'; -=- dMi Mx, und -^ auf ^f)>
ergeben sich unmittelbar die Ströme:
y,==Ma
y^^-Mß
y,=My.
b) Beweis. Unsere Hauptaufgabe wird hier-
bei sein, zu zeigen, dass NP die Grösse
dy^
dt'
v,y, + A
Fig. 3-
MA^Ei\ MB^E^\ MC-- E3.
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ß30
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
darstellt, die wir zur Abkürzung ü nennen. Die
Kirchhoffschen Gesetze, angewendet auf die
einzelnen geschlossenen Stromzweige der Stern-
schaltung (Fig. 2), liefern die Differentialgleichun-
Es genügt also NP= MF' gerade derjenigen
Bedingung (vei^l. Gl. 3), die die Grösse
i2 = a.,7, +i^i
dt
I)
2)
«'2 ^2 + A ~
dy.
dt
dy.
Si-\-E,~E^
«'s^s + L^ -j-^ ^ii + E^-Ei
zu erfüllen hat. Die Gleichungen l) und 2)
zeigen dann weiter, dass Mx= MD + MP und
My = ME + MP' die Grössen
oder, symbolisch geschrieben,
Ferner haben wir:
Zur Bestimmung unserer Unbekannten ß be-
nutzen wir die Stromgleichung
y^^■y■l^- y^=o
oder
+ J-(ß-(- £;,-£•,) =0.
Nun haben wir in unserer Konstruktion es
so eingerichtet (vergl. die Hilfsfigur), dass aus
NP durch Anwendung der Operationen
I j_ I
und geometrische Addition der so erzeugten Vek-
toren die Grösse iVZ/' entsteht, die der Grösse MH
entgegengesetzt gleich ist. Es ist also
^^.Nir^ — MH.
Femer haben wir es so eingerichtet (vergl. die
Hauptfigur), dass
MH= MD -\-ME=-^(E2—E,)
ist. Daraus folgt:
-^^ {NP) + -^- (NP) + -^^ {NP) =
Zj-^ + Wj^j und Z3
dt
unseres
darstellen. Somit haben wir wirklich in Ma,
Mß, My die gesuchten Ströme yi , ^j und y^ ge-
funden.
c) Beweis mittels komplexer Zahlen.
Wir haben den vorstehenden Beweis mit Hilfe
Operationssymboles ( ^j durchgefiihrt
Da man vielleicht das so gewonnene Resultat
mit Misstrauen aufnehmen könnte, so fügen wir
noch einen Beweis mit komplexen Zahlen bei.
Es seien die Vektoren durch folgende Aus-
drücke gegeben:
E^ — Ei =jj<«'
E^ — Ei^s^e-'»
«', yx + Z,
dy^
^»2^2 H-Zj— TT'
dt
dy^
dt
= r2^>'
dy^
u;y,+I^-^^' =r,^'-
Dann ist nach Fig. i:
y^
/"" ^'■(.".+».)
'1
'3
wo
O.
\ {E.^E,)-', {E,-E,)
ö.
ader
4) ö.(^^^+i(^^+^^-^'^
+ ^{NP-\-E,-E,) = o.
die Impedanz bedeutet und
Leo
tg<p= —
w
ist. Unsere Differentialgleichungen, für die schon
im vorigen Beweise benutzten Stromzweige der
Sternschaltung schreiben sich:
r2^'^ = r,^>>+j2^''
r3<f'>. = r,^>'-|-i'j«^''.
Hieraus ergiebt sich
y^^ ''' <,'(A'.+»i)-|-i3-^- («,+♦-)
"2 si
Demnach liefert 7| + ^2 + J;, = O.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
631
5) "1 "2 ^3
-^ J^2- ^(r, + 9.) 4- i» ^' (/. + T.) = o.
In unserer Hauptfigur ist
^, iWW =MB + MB = -*■ ^■('' + V')
Setzen wir NP=Qe", so wird nach der Kon-
struktion der Hilfsfigur
. NH' = — MH= - ^■(' + V.) + ^ f '■(•'+ ».>
7) ^1 ^2
•ä?3
Damit ergiebt sich durch Addition der Gl. 6)
und 7):
8) ^1 ^Tj ^3
-yj
•^3
+ -' e"'^' + T.) -I- rlL ^.(r, + T.) = o.
Aus Gleichung 5) und 8) folgt nun, dass
also
7Vy:}f,+U^=NP=MP'
ist. Somit haben wir den zu Anfang von b)
geforderten Nachweis abermals geliefert und mit
Rücksicht auf das am Ende von b) Gesagte die
Richtigkeit unserer Konstruktion auf einem
zweiten Wege dargethan.
Da eine Dreieckschaltung immer durch eine
äquivalente Sternschaltung ersetzbar ist, so kann
man auch diese nach der angegebenen Methode
bebandeln. Bei Anwesenheit eines Ausgleichs-
leiters oder bei einem beliebigen Mehrphasen-
system hat man das Verfahren nur sinngemäss
zu erweitern, um zur richtigen Lösung zu ge-
langen.
3- Netze mit Kapazität, Selbstinduktion
und Widerstand.
In diesem Falle müssen wir unseren Ope-
rationszeichen eine etwas erweiterte Bedeutung
beilegen. Wir schreiben die Differentialgleichung
für den einfachen Stromkreis
^ ^7 7v dj y
m dt^ '^ fo dt Cm
Ec cos (»t.
K-^+(^«'-^<
In Fig. 4 haben wir die einzelnen Grössen der
Gleichung als Vektoren eingetragen. Wie aus
dem Diagramm ersichtlich, schreibt die Ope-
ration 0, welche wiederum die E. M. K. E aus
f^em Strome y erzeugen soll, vor, dass der
Vektor wj ejner Streckung im Verhältnis
Ccof-'"
und einer Drehung im entgegengesetzten Sinne
des Zeitpfeiles um
<p = arctg — - , - I
unterworfen werden soll. Die umgekehrte Ope-
ration, die aus dem ^-Vektor den Vektor 7 ent-
stehen lässt, bedeutet demnach: man soll E im
f p
J^ A a t
V
/
J5
v
Fig. 4-
a» dt w dt^
MD = MC+MA; MF== E^coswl;
MF" = E^ sinoit\ MG-^y.
Verhältnis
w\
y^^^[uv- i,j
strecken, um denselben Winkel <p entgegenge-
setzt wie vorhin drehen und aus dem so er-
I haltenen a/j?'-Vektor y selbst konstruieren. Da
sich nun z. B. bei der vorhin behandelten Stern-
schaltung die Beziehungen der Vektoren E und
y genau so schreiben lassen,' wie wenn nur
Selbstinduktion und Widerstand vorhanden
wären, nämlich:
o^m = o,{y,) + E^-E„
03{y,)-o^{y,)-\-E,-Eu
y. + 72 + ^3 = 0,
so ist dieselbe Konstruktion auch jetzt anwend-
bar, vorausgesetzt, dass man der Operation 0
die an Fig. 4 erläuterte Bedeutung beilegt. Der
unter b) gegebene Beweis stammt im wesent-
lichen von meinem verehrten Lehrer Hrn. Prof.
A. Sommerfeld her, dem ich auch an dieser
Stelle meinen Dank für sein Interesse an dieser
Arbeit aussprechen möchte.
(Eingegaogen 29. August 1904.)
. Erwiderung auf Herrn Professor Heydweillers
I Bemerkungen über die Existenz von Villaris
kritischem Punkt bei Nickel.
Von K. Hondu und S. Shimizu.
Auf Seite 255 dieses Bandes der Physik. Zeit-
I Schrift kritisiert Herr Professor Heydweillerun-
seren Versuch über Villaris kritischen Punkt bei
' Nickel. Aus seinen Bemerkungen scheint uns
I hervorzugehen, dass er eine im voraus im
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632
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
Nickel existierende Bedingung fiir die Existenz
des Villarischen Punktes als nötig erachtet.
Wenn das der Fall ist, besteht zwischen seiner
und unserer Definition ein Unterschied. Wir
betrachten Villa ris kritischen Punkt nicht als
einen solchen, falls er sich nicht zeigt, wenn
das Probestück von einem neutralen Zustand
ausgeht, aber auftritt unter der Bedingung, dass
die Probe sich nicht in magnetisch neutralem
Zustand befindet. Um unseren früheren Schluss
nachzuprüfen, der mit einem dicken Stabe er-
halten war, stellten wir einen neuen Versuch
mit Nickeldrähten an, und zwar unter Be-
dingungen, die denen von Professor Heyd-
weiller ähnlich waren. In der Nähe eines
Magnetometers und genau östlich von dem-
selben befand sich in vertikaler Stellung eine
Magnetisierungsspule (4 x n = 257,2, Länge
42 cm, innerer Durchmesser 1,5 cm). Eine
Kompensationsspule fiir das Erdfeld war in der
Achse der Magnetisierungsspule angebracht
und eine andere Kompensationsspule für den
direkten Effekt der Magnetisierungsspule ge-
nau westlich vom Magnetometer. Der an beiden
Enden an Kupferdrähte von etwa derselben
Dicke angelötete Nickeldraht befand sich in
der Achse der Spule. Sein unteres P>nde
war an einem kräftigen Rahmen befestigt, wäh-
rend das andere nach oben gezogen wurde
mit Hilfe von einer Rolle und einem Gewicht.
Dieser Rahmen und das Magnetometer, die
keine direkte Berührung miteinander hatten,
ruhten auf einem dicken Steinpfeiler. Der hori-
zontale Abstand zwischen den Mittelpunkten
von Magnetometer und Magnetisierungsspule
betrug 7,5 cm in dem einen Fall und 2,9 cm
im anderen. Die Stellung des Nickeldrahts war
derart reguliert, dass derselbe auf das Magneto-
meter eine möglichst grosse Wirkung ausübte.
Zwei Sorten Nickeldraht wurden untersucht,
der eine (Durchmesser 1,02 mm, Länge 34,5 cm)
war aus elektrolytischem und fast chemisch
reinem Nickel gezogen, und der andere (Durch-
messer 1,08 mm, Länge 34,5 cm) war ein
reines käufliches Nickel. Beide Drähte waren
gründlich gealtert.
PvS wurden zwei Versuchsreihen durchge-
ftthrt. Die erste mit einem Kompensationsstrom
fiir das Erdfeld, die zweite ohne denselben.
Die erste Versuchsreihe zeigte, dass die
Wirkung einer Dehnung nicht wesentlich anders
ausfällt, wenn man einen Draht an Stelle eines
Stabes verwendet. Abgesehen von der ersten
erregenden Wirkung nimmt die Magnetisierung
durch Streckung ab und wächst beim Aufhören
derselben. Die Änderungen der Magnetisierung
werden durch Magnetisierung in den beiden
verschiedenen Richtungen nicht beeinflusst.
Bei der zweiten Versuchsreihe waren die
Bedingungen genau dieselben wie die von Herrn
Professor Heydweiller. Der Kompensations-
strom fiir das Erdfeld war unterbrochen. Die
Experimente zeigten, dass, wenn man die Ver-
suche ausfiihrte, wie Herr Professer Heyd-
weiller es gethan hat, das Probestück niemals
in einen magnetisch neutralen Zustand gebracht
wurde. Daher änderte sich auch die Magneti-
sierung in der einen oder der anderen Richtung
nicht symmetrisch bezüglich der Tension.
Fand die neue Magnetisierung in der Rich-
tung derjenigen Magnetisierung statt, die das
Probestück thatsächlich (nicht nur scheinbar)
besass, so wurde die Zunahme der Magneti-
sierung durch Streckung beobachtet, wie in
Herrn Professor Heydweillers Fall. Hatte sie
dagegen die entgegengesetzte Richtung, so
nahm die Magnetisierung stets durch Dehnung
des Drahtes ab. Die Wirkung der ersten Er-
regung wurde natürlich ausgeschlossen.
Aus diesen zwei Versuchsreihen können wir
schliessen, dass die Zunahme der Magneti-
sierung durch Streckung nur erklärt werden kann,
durch den speziellen anfänglichen Magnetisie-
rungszustand des Drahtes. Daher existiert
Villaris kritischer Punkt, im Sinne unserer
Definition, bei Nickel nicht.
Tokyo, II. Mai 1904.
(Aus dem Englischen Ubeisetzt von M. Böse.)
f Eingegangen 17. August 1904.)
Optische Refiexionskonstanten und elektro-
motorischer Zustand beim Chrom.
Von A. L. Bernoulli.
Die jüngsten Kontroversen über die Ur-
sachen der Passivität haben neben vielen anderen
auch die Frage angeregt, ob die Reflexions-
konstanten eines passiven Metallspiegels andere
seien als diejenigen eines aktiven.
Untersucht wurden bis jetzt bloss Elisen und
Chrom. Ersteres von Michail') und neuer-
dings von Müller und Königsberger''); letz-
teres Metall ebenfalls von Micheli*) und später
vom Verfasser.^) Micheli bestimmte den
Haupteinfallswinkel H und das Hauptazimut A
bei Eisen im aktiven bezw. im passiven Zustand
wie folgt: ,
Eisen aktiv 74**42' 27*50,
Ei.sen passiv 69" 20' 28*54,
Änderung für aktiv-passiv: — 5*22' + 1*04
Aus dem Sinn der beiden gleichzeitigen
Änderungen folgt*), dass das passive Eisen
i) Archives des Sciences physiques et naturelles, Gcdctc.
10, 117, 1900.
2\ Diese Zeitschr. 5, 413, I904.
3) L. c. S. 424-
41 „Die I'assivität des Cliroms nach der Faradayschcn
'l'heorie". Münchner Dissertation. Clustav Fock, Leipzig 1904-
5) Vgl. Drude, Wied. Ann. 36, 889, 1889.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
633
mit einer relativ sehr dicken Schicht aus festem
Material bedeckt ist.')
Im Gegensatz zu Mich61i geben Müller
und Königsberger^) an, beim Eisen keine
Deckschicht gefunden zu haben. Ich habe
kürzlich unter Hinweis auf einschlägige Arbeiten
von Voigt*) und von Drude^) zu zeigen ver-
sucht, dass nach der Methode von Königs-
berger*) eine noch so dicke Deckschicht un-
möglich gefunden werden kann, denn die
Theorie fordert direkt die Unabhängigkeit der
Totalintensität der reflektierten Komponente
von den absoluten Werten des Haupteinfalls-
winkels und des Hauptazimuts und damit auch
von der relativen Schichtfreiheit des Spiegels.*)
Beim Chrom liegen kompliziertere Verhält-
nisse vor. Mich 61 i passivierte sein Chrom mit
Salpetersäure, mass wie beim Eisen Haupt-
einfallswinkel und Hauptazimut sowohl im ak-
tiven als im passiven Zustand, konnte aber
innerhalb der Grenzen seines persönlichen
Fehlers keine Änderung der optischen
Konstanten feststellen. Unwillkürlich drängt
sich angesichts dieser Thatsache die Frage auf,
ob andere Passivierungsmittel als Salpeter-
säure gleichfalls die optischen Konstanten des
Chroms messbar modifizieren.
Wie Mich61i arbeitete auch ich nach der
von Drude') angegebenen Methode zur Be-
stimmung der Konstanten der Reflexion bei
monochromatischem, linear unter 45" Azimut
polarisiertem Licht. Die durch die Reflexion
erzeugte ElHptizität wurde mit einem Babinet-
schen Kompensator, die Änderung des Azimuts
mit Hilfe eines analysierenden Nicols ausge-
wertet. Als Passivierungsmittel diente bald das
Liegenlassen an der Luft, bald eine siedende
Lösung von Chinon in Benzol.*) Eine Reihe
von alternierenden Aktivierungen und
Passivierungen bedingte eine sehr wohl
messbare Änderung der optischen Kon-
stanten. Die nachstehende Tabelle I giebtden
Haupteinfallswinkel H und das Hauptazimut A
als Mittelwerte aus je 4 Einstellungen von
Spiegel, Beobachtungsfernrohr und analysieren-
dem Nicol. Die Differenz zwischen dem grössten
und dem kleinsten gemessenen Wert betrug
jeweils für beide optischen Konstanten im un-
günstigsten Fall etwas über 2", in der Regel
etwa I ". In Anbetracht der starken Absorption,
1) Mich^li, 1. c. S. 122.
2) L. c. S. 414-
3) Wied. Ann. 31, 329, 1887.
4] Wied. Ann. 36, 88$, 1889.
5) Diese Zeitschr. 5, 413, 1904.
6) Vgl. hierzu die Ausführungen des Verfassers in dieser
Zeitschr. 6, 603, 1904.
7) Wied. Ann. 36, 880, 1889. Vgl. auch Kohlransch,
Praktische Physik S. 296 fr.
8) A. L. Bernoulli, „Die PassivitSt des Chroms nach
der Faradayschen Theorie, S. 13 und 20.
besonders im passiven Zustand, darf eine bessere
Übereinstimmung nicht erwartet werden. Über
Methode und Technik der Versuche wurde be-
reits an anderem Orte ausführlich berichtet.')
Die elektromotorische Kraft gegenüber Platin
in Ammoniumnitrat wurde jeweils vor und nach
der optischen Messung am Hallwachs-Quadrant-
Elektrometer gemessen. Die Änderung der
elektromotorischen Kraft während der optischen
Messung betrug maximal V50 Volt (bei einem
Ausschlag des Elektrometers von 66,6 Skalen-
teilen pro Volt).
Tabelle L
Die parallelen Änderungen des elektromoto-
rischen Zustandes und der optischen Konstanten
des Chroms.
B
a
.tr
1 ü
1 .>
Cd
4 . aktiv
5 passiv
6 I aktiv
7 I passiv
8 I aktiv
-f 4,0 -H>,055
-1-17,6 l-H>,«46
I
— 1,1 |— 0,015
-1-20,4 -1-0,285
-i- I,4!-fO,020
-f-19,2 ,-1-0,269
I— 5,7 ,—0,080
l-f-14.6 l-ho.204
I 7 1 0 2 V
+«•'9'! 78» 24'
—0,261
+0,300
—0,265
+0,249
—0.349
+0,284
34» 37'
3i»S0
36« 03
32O43
73° 29*1 36042'
75° 23'! 30« 25'
74«28l33055
72»09 132" 26
68048'
75° 38!
Aus der Tabelle ergiebt sich unzweideutig,
dass auch das Chrom, wenn es durch Chinon
oder Luftsauerstoff passiviert wird, sich mit
einer sehr wohl nachweisbaren Deckschicht aus
festem Material bedeckt. Die Grössenordnung
der Änderungen ist dieselbe, wie sie Micheli
für Eisen festgestellt hat. Dass die absoluten
Werte beider Konstanten sukzessive kleiner
werden, rührt daher, dass neben dem Passivieren
und Aktivieren, trotz der geringen Intensität
der chemischen Einwirkung eine Korrosion des
Spiegels stattfindet, denn nach Drude ver-
kleinert Korrosion des Spiegels sowohl das
Hauptazimut als den Haupteinfallswinkel.
Passivierte ich dagegen statt durch Liegen-
lassen an der Luft oder durch eine siedende
Lösung von Chinon in Benzol durch Salpeter-
säure (Acid, nitric. rubr. fumans. puriss.), so
ergaben sich die nachstehenden Werte (Tab. II),
wodurch, wie zu erwarten, die Messungen von
Micheli ihre volle Bestätigung finden.
Dabei fällt auf, dass ein mit Salpetersäure
passiviertes Chrom um ebensoviel elektronega-
tiver ist als Platin und damit auch um ebenso-
viel elektronegativer als mit Chinon oder Luft-
sauerstoff passiviertes Chrom wie jenes gegen-
über aktivem Chrom. Auch ist die negative
1) L. c s. 17 u. ff.
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634
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
Tabelle IL
Die elektromotorischen Zustände und die op-
tischen Konstanten des Chroms beim Passivieren
mit Salpetersäure.
aktiv NaCl '+29.7 1+0,416 1_--,- iTS^og' 28«49*
passiv HN(h -35.3-o>494Uo6l6'78''2° 30»+4
ak«v Nachpol. +11,6 +0,162 ,3°';5° yöessl 30O20'
passiv HNOi '-30,5 —0427 ITI'I,' 1 73''49'i 3»»22'
• • ' " - • +0,243 IZ^',^' 79° 07 129016
-0466 1^''7'>9 I ygo 50I 310, ,'
aktiv NaCl \
passiv NHO'i \
-17.4
-33.3
Potentjaldiflferenz des mit Salpetersäure passi-
vierten Chroms gegenüber Platin so gross, dass
sie sicher nicht von einer Umwandlung des
Chroms in eine „edle Modifikation" herrühren
kann. Die betreffende PotentialdifTerenz ist
vielmehr von der Grössenordnung der elektro-
motorischen Kräfte, welche Gaselektroden
gegenüber Platin ergeben. Die Vermutung,
dass absorbiertes StickstofTdioxyd oder andere
Oxyde des Stickstoffs*) diese anormal starke
Passivität bedingen könnten, liegt um so näher,
als von Feree^) gezeigt worden ist, dass
metallisches Chrom begierig grosse Mengen von
Sauerstoff" und, was für uns hier speziell wichtig,
auch von Oxyden des Stickstoffs absorbiert.
Dass ein mit Salpetersäure passiviertes Chrom
thatsächlich Stickstoffdioxyd in seinen Poren
festhält, gelang mir in folgender Weise analytisch
nachzuweisen.
Drei in siedender Chlornatriumlösung akti-
vierte Chromstücke wurden durch 24 stündiges
Liegenlassen in konzentrierter Salpetersäure
passiviert, und dann so lange mit immer neuen
Mengen reinsten destillierten Wassers abgespült,
bis sich im Waschwasser absolut keine Oxyde
des Stickstoffs mehr nachweisen Hessen. Die
drei Chromstückchen, deren letzte Waschwasser
nun vollkommen frei von Oxyden des Stick-
stoffs waren, wurden je mit 15 ccm Wasser
einzeln in verschlossene Fläschchen gegeben
und so in einem Räume, dessen Atmosphäre
völlig frei von Stickstoffdioxyd war, während
12 Stunden bei etwa +5" stehen gelassen.
Während dieser Zeit war in allen drei Fläsch-
chen eine beträchtliche Menge von StickstofT-
dioxyd aus den Poren des Metalls heraus-
diffundiert und verriet sich nunmehr durch
Bildung von Azofarbstoff Zur Kontrolle wurden
gleichzeitig drei andere Chromstückchen in
.siedender Chlornatriumlösung aktiviert, dann
aber, ohne sie erst zu passivieren, einzeln nüt
je 15 ccm reinsten Wassers in kleine Fläsch-
chen gegeben. Diese sämtlichen drei Proben
waren nach 1 2 Stunden Stehens nicht imstande,
eine Färbung des zu diazotierenden Gemisches
hervorzurufen.
Damit dürfte nun einwandfrei gezeigt sein,
dass beim Passivieren mit Salpetersäure ab-
sorbierte Oxyde des Stickstoffs eine Rolle
spielen. Eine Gasschicht (aber nur eine solche)
affiziert nur das Hauptazimut durch die Steige-
rung der Absorption. Der Haupteinfallswinkel
und damit der Grad der Elliptizität des reflek-
tierten Lichtes wird dagegen nicht geändert.
Anders beim Passivieren mit Luft oder Chinon-
lösung: hier i.st durch die optischen Messungen
nunmehr nachgewiesen, dass eine Deckschicht
aus einem anders als Chrommetall brechenden
Material vorliegt. In dieser Deckschicht
glaube ich imSinne Faradays dieUrsache
der Passivität suchen zu müssen, wenn
durch Chinonlösung, Luftsauerstoff od. dnen
beliebigen Oxydationsprozess passiviert wurde.
Ich habe bereits anderweitig über die chemische
und physikalische Begründung meiner Wieder-
aufnahme der Faradayschen Theorie der
Passivität berichtet <) und glaube es zum min-
desten sehr wahrscheinlich gemacht zu haben,
dass die fragliche Deckschicht als Chromichromat
[Cr-iO^CrO^ besteht, jenem merkwürdigen Kör-
per, welcher bei gewöhnlicher Temperatur bloss in
Fluorwasserstoffsäure löslich ist und dabei trotz-
dem aus der Luft bei gewöhnlicher Temperatur
ebenso leicht Sauerstoff aufnimmt, als er
solchen wieder abgiebt.^
i) Wenn wir im folgenden von StickstofTdioxyd spreclien,
so sollen andere Oxyde des Stickstoffs stets mit einge-
schlossen sein.
2) Comptes Kendus 71, 822, 1895.
0 1. c. S. 47 ff.
2) 1. c. S. S9-
(Eingegangen 18. September 1904.I
Zur Strahlung der Hefiierlampe. <)
I Von Ejnar Hertzsprung.
In der vorläufig plausiblen Annahme, dass
i die Energieintensität im sichtbaren Teile des
I Gitterspektrums der Hefnerlampe durch die
I Wiensche Formel:
I '*
ausgedrückt werden kann, wird wohl die Kon-
stante
},-, am besten für den summarischen
Vergleich der verschiedenen Versuchsreihen ge-
eignet sein.
o
Angström giebt nach seinen Messungen
l) Vergl. diese 7-tschr. 6, 34, 156, 456, 1904. Daselbst
weitere I.itteraturhin weise.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
635
T
7,85
an. Dieser Wert ist anscheinend in der Vor-
aussetzung berechnet, dass der mittlere Fehler
für alle Einzelmessungen dieselbe absolute Grösse
hat. Nimmt man aber an, dass der m. F. für
alle 6 Endwerte von
>"
denselben relativen Wert hat, findet man nach
kl. Q. i, zu nur 7,58. Vielleicht, dass der
mittlere Fehler in einer Weise variiert, die
zwischen den beiden oben vorausgesetzten
liegt- —
Berechnet man nach den Zahlen von Tum-
lirz die Konstante i, so, dass
Minimum wird, bekommt man für das ganze
untersuchte Spektrum von 441 bis yazitfi:
i, =6,93. Für den roten Teil 560 — 702 (i(i
wird -i, = 6,00 und für den blauen Teil 441
bis 536 fili:^ = 7,34-
Die von Tumlirz benutzten Werte der
Energieverteilung im Sonnenspektrum sind der
Arbeit Langleys „Energy and Vision" ') ent-
nommen. Diese Werte sind aber unkorrigiert '),
da sie ja nur den im Titel erwähnten Vergleich
dienen sollen. Bei Berücksichtigung dieses Um-
slandes verringert sich die so für das ganze
Spektrum berechnete Konstante auf 6,58. —
Aus den kombinierten Werten von Langley
und Else Köttgen berechnet sich in der an-'
gegebenen Weise für das ganze Spektrum 430
bis 690 fifi: -^ = 8,03. Die Annahme aber,
dass die beiden Beobachtungsreihen Sonnen-
licht derselben Qualität entsprechen, ist ja für
die kürzeren Wellenlängen am meisten gewagt.
Für den roten Teil 530 — 6gofifi ergiebt sich
?, = 7,79 und für den blauen Teil 430 bis
510 fifi: ^^ =-- 8,42. —
Aus vorliegenden Messungen den wahrschein-
lichsten Wert der Konstante - ^ nebst seinen
mittleren Fehler abzuleiten, scheint nicht leicht
i) U. a. PhiL Mag. S- Ser. 87, l, 1889.
2) Vergl. S. P. Langley, Wied. Ann N. F. 19, 226,
(236), 1883.
zu sein. Von näheren Kommentaren möchte
ich auch jetzt absehen, da neue genauere Be-
stimmungen der Hefner- -^ Konstante wohl bald
erwartet werden können, vielleicht durch Be-
stimmung der Temperatur des schwarzen Hohl-
körpers, bei welcher die Qualität seiner Strah-
lung im sichtbaren Spektrun\ die der Hefner-
lampe möglichst gleichkommt.
(Eingegaogeo 15. September 1904.)
Eine Bemerkung zu den Dimensionssystemen
der Physik.
Von K. R. Johnson.
DieZurückführung der physikalischen Grössen
auf die drei mechanischen Grundeinheiten ist
eine Frage, die von Zeit zu Zeit in den phy-
sikalischen Zeitschriften behandelt wird. Vor
einiger Zeithat Herr Gorczynski')in dieser Zeit-
schrift einige Bemerkungen über diesen Gegen-
stand veröffentlicht, wo er die Notwendigkeit
einer vollständigen Revision der Dimensionen
der physikalischen Grössen betont. Es kann
indessen in Frage gesetzt werden, ob eine
solche Revision einige nennenswerte Resultate
bringen kann.
Schon gegen die Festsetzung der Dimensionen
L M T~^ für die mechanische Kraft erheben
sich gewisse Bedenken. Bekanntlich wurde die
Notwendigkeit des Kraftbegriffes von Kirch-
hoff verleugnet und für diese Ansicht ist in
] neuerer Zeit Herr E. Mach getreten. Wenn
man den Kraftbegrifif nicht vollständig ver-
werfen kann oder will, so bleibt immer eine
I Unklarheit und Unbestimmtheit bei diesem
Begriffe zurück. Wir wollen dagegen die
Dimensionen der Kraft unbestimmt lassen und
. sie mit .A' kurz bezeichnen. Demgemäss werden
I die Dimensionen der Arbeit durch XL und
! die des Effekts durch XL T~^ bezeichnet. Die
übliche Darstellung des elektromagnetischen
Masssystems liefert dabei die folgenden Dimen-
' sionen:
Magnetische Menge A'IL
Elektrische Menge X^ T
Stromstärke X\
Elektromotorische Kraft XkLT-^
Widerstand LT-^
Kapazität /.-»T^
Selbstinduktion L
Und wir finden mithin, dass die abgeleiteten
Grössen Widerstand, Kapazität und Selbst-
, Induktion vollkommen unabhängig von den
Dimensionen der Kraft sind.
Wenn der Kraftbegriff ungenügend formuliert
I l) L. Gorczynski, diese Zeitschr. 4, 153, 1902.
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636
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
worden ist, so gilt selbstverständlich dasselbe
von der Definition des mechanischen Potentials,
und demgemäss muss man das elektrostatische
Masssystem verwerfen.
Weil man den gebrochenen Exponenten der
Grundeinheiten-^, .^und 7" keine verständliche
Bedeutung beilegen kann, so würde man sich
geneigt fühlen, die Dimensionen der Kraft dem
Gravitationsgesetze zu entnehmen und X=L~'^M'^
setzen, wodurch die Bruchexponenten ver-
schwinden würden. Die vermutete Abhängig-
keit der Fernkräfte von einem fortpflanzenden
Medium verbieten indessen eine solche An-
nahme, und es scheint deswegen am besten,
unvollendet zu liefern, was man wohl jetzt zu
vollführen nicht imstande ist.
(Eingegangen 23. Juni 1904.)
Über die spezifische Wärme der Metallsulfide
und das Joule-Neumann-Koppsche Gesetz.
Von Edmond van Aubel.
Herr Fr. Streintz hat kürzlich ') einen Auf-
satz über die spezifische Wärme einiger Schwe-
felmetalle in ihrer Beziehung zum elektrischen
Leitvermögen veröflfentlicht.
In dieser Arbeit untersucht er Schwefel-
silber im amorphen Zustande in der Form eines
Pulvers. Er schreibt diesem die mittlere spe-
zifische Wärme 0,0804 zwischen 15 und 100**
zu. Nachdem er darauf hingewiesen hat, dass
der Wert der spezifischen Wärme abnimmt,
„wenn das Pulver gleich nach der Abkühlung
einer neuerlichen Erwärmung unterworfen wird",
fügt er hinzu:
„Das Joule-Koppsche Gesetz verlangt eine
spezifische Wärme von 0,0706, wenn man nach
Behn für die Atomwärme des Silbers den Wert
6,0 einsetzt. Die Übereinstimmung mit dem
Gesetze ist mithin mangelhaft; wahrscheinlich
wird sie auch nicht besser, wenn man das
amorphe durch das natürliche krystallinische
Pulver ersetzt, da auch das elektrische Leit-
vermögen von der Natur der Modifikation kaum
beeinflusst wird."
Demnach wird also nach der Meinung des
Herrn Streintz das Joule-Neumann-Kopp-
sche Gesetz bei Schwefelsilber nicht bestätigt.
i) Boltzmann-Festschrift, 1904, Artikel 27, S. 196 bis 203
Andere Physiker haben schon früher die
spezifische Wärme desselben Sulfids gemessen,
um auch dieses Gesetz zu kontrollieren, und ihre
Ergebnisse weichen von denen des Grazer Phy-
siker erheblich ab. So hatte schon Regnault')
geschmolzenes Schwefelsilber untersucht, das er
durch direkte Vereinigung von Schwefel mit
fein verteiltem Silber erhalten hatte, und hier-
bei zwischen 7 und 98" die spezifische Wärme
0,07458 gefunden. A. Sella*) hat das natür-
liche Schwefelsilber (Silberglanz) aus Schnee-
berg in Sachsen untersucht und als Mittelwert
von vier Versuchen 0,0746 zwischen 10 und
100° gefunden. Durch Anwendung des frag-
lichen Gesetzes erhält er 0,0712.
In neuerer Zeit hat W. A. Tilden') die
spezifische Wärme von Schwefelsilber zwischen
15 und 100" zu 0,0737 gefimden.
Die Ergebnisse von Regnault, Sella und
Tilden difTerieren untereinander nicht weiter
erheblich und kommen dem vom Joule-Kopp-
schen Gesetze gelieferten Werte nahe, während
sie viel kleiner als der von F. Streintz an-
gegebene Wert sind. Andererseits haben Re-
gnault, Neumann, Kopp, Joly, Lindner
und Streintz die spezifische Wärme von Blei-
glanz gemessen. Wie sich aus nachfolgender
Tabelle ergiebt, stimmen die Ergebnisse durch-
aus nicht miteinander überein:
(Siehe untenstehende Tabelle.)
Nach den Untersuchungen von F. Streintz
wäre es von Interesse, die elektrische Leit-
fähigkeit des von Lindner untersuchten Blei-
glanzes zu kennen. Nachstehende Tabelle zeigt
andererseits, dass es ganz illusorisch ist, das
Joule-Neumann-Koppsche Gesetz an Mine-
ralien wie Bleiglanz zu bestätigen zu suchen.
Ich habe es für angebracht gehalten, diese
Arbeiten in Erinnerung zu bringen, hoffe je-
doch, dass Herr Streintz hierin keine Kritik
1) Annales de chiraie et de physifiue, 3. Serie, Bd, i, 184I,
S. 153 und Landolt-Börnstein, Physikalisch -chemisdie
Tabellen, 2. Aufl., 1894, S. 326.
2) Nachrichten von der Königl. Gesellschaft der Wissen-
schaften, Göttingen, 1891, S. 319.
3) Proceedings of the Royal Society, London, Bd. LXXI,
Nr. 471, S. 221, 13. Febr. 1903.
4) Proceedings of the Royal Society, London, Bd. XLI,
1886, S. 262.
5) G. Lindner, Die .Abhängigkeit der spezitischCD
Wärme fester Körper von der Temperatur. Inaugural-Disser-
tation, Universität Erlangen, 1903, S. 23.
6) L. c.
Spez. Wärme
0,05406 von 13,27" bis 99,50"
0,04921 „ 13,27" „ 99,60"
0,04658 „ o" „ 100"
0,0529 „ 15" „ 100"
0.0557 „ 15" „ 100"
I
Beobachter
Bemerkungen
Joly«)
Joly
Lindner')
Streintz«)
Streintz
„Four well-formed crystals . . . cubo-octahedrai" .
„Close grained fragments."
Wahrscheinlich nicht geschmolzener Bleiglan/.
Geschmolzener Bleiglüiz.
Krystallisierter Bleiglanz.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
637
seiner interessanten Untersuchungen erblicken
wird.
(Aus dem Französischen Übersetzt ron A. Gradenwitz.)
(Eingegangen am 21. Juni 1904.)
Ober die Zersetzung von Jodoform unter der
Rin^virkung von Sauerstoff und von Licht-
strahlen.
Von Edmond van Aubel.
Herr W. B. Hardy und Frl. E. G. Will-
cock haben im vorigen Jahre in den Procee-
dings of the Royal Society und neuerdings in
der Zeitschrift für physikalische Chemie (47,
347 , 1904) eine wichtige Arbeit veröffent-
licht, in der sie bewiesen haben, dass in Chloro-
form, Benzol, Schwefelkohlenstoff etc. aufge-
löstes Jodoform unter der Einwirkung des Lichtes,
der X-Strahlen und der Radiumstrahlungen sich
schnell rötet, vorausgesetzt, dass die Lösung
mit Sauerstoff in Berührung kommt. Diese sehr
empfindliche photochemische Reaktion rührt
vom Freiwerden des Jods her; sie stellt eine
der schnellsten durch Radiumstrahlen erzeugten
chemischen Wirkungen dar. Bei Tageslicht
tritt die Erscheinung in Chloroformlösung fast
augenblicklich ein.
Die Verfasser der interessanten Arbeit glau-
ben diese Wirkung der Sonnenstrahlen zuerst
entdeckt zu haben. In Wirklichkeit hat jedoch
E. Humbert') schon im Jahre 1856 auf den
Einfluss des Sonnenlichtes auf Jodoformlösungen
hingewiesen; auch er hat die Farbenverände-
rung auf Rechnung des freiwerdenden Jods
gesetzt, aber die neuerlichen Untersuchungen
der beiden englischen Forscher sind vollstän-
diger und beziehen sich auch auf X-Strahlen
und auf die von Radiumsalzen ausgesandten
Strahlungen.
Diese Erscheinungen treten in Jodoform-
lösungen auf. Nun kann man sich die Frage
stellen, ob Licht auch auf Jodoform einwirkt,
welches sich in einer nichtflüssigen Mischung
befindet.
Zu diesem Zwecke habe ich ein Gemisch
von weisser Vaseline und Jodoform hergestellt
und dieses in einem kleinen Glasgefäss unter-
gebracht. Ein Teil der Seitenfläche desselben
war durch ein Stück dicken Papieres gegen die
Einwirkung der Sonnenstrahlen geschützt, wäh-
rend der übrige Teil den Strahlungen aus-
gesetzt war. In kurzer Zeit wurde nun der
Teil, auf den die Sonne hatte einwirken können,
orangenrot, während der andere Teil eine hell-
gelbe Färbung behielt. Es ist dies sogar ein
schöner Vorlesungsversuch. ^)
l) Journal de pharm.icie et de chimie, 3. Serie, Bd. 29,
352, 1856.
2} Sielie auch Humbert, 1. c.
Hierauf füllte ich mit derselben Mischung
von Vaseline und Jodoform eine kleine Karton-
schachtel an, deren Boden aus einer durch-
sichtigen Glimmerplatte bestand. Das Gemisch
wurde den Strahlen ausgesetzt, die von 7 Milli-
gramm reinen in einer mit einer dünnen Glim-
merplatte bedeckten Ebonitkapsel enthaltenen
Radiumbromids ausgingen. Ich setzte die
Kartonschachtel auf die Ebonitkapsel und brachte
das Ganze auf vier Tage in einen dunkeln Raum.
Dann beobachtete ich, dass an den Stellen, wo
der radioaktive Körper hatte einwirken können,
in dem Vaseline-Jodoformgemisch ein Fleck ent-
standen war: Das Jodoform war also zersetzt.
Schliesslich erschien es mir von Interesse,
zu untersuchen, ob Sonnenlicht auch noch bei
niedriger Temperatur auf eine Lösung von Jodo-
form in Chloroform einwirkt. In das bekannte,
aus Aceton und Kohlensäure bestehende Kälte-
gemisch brachte ich ein Gefäss ein, welches
eine Lösung von Jodoform in Chloroform ent-
hielt; die verhältnismässig grosse freie Ober-
fläche dieser Flüssigkeit wurde dem Sonnen-
licht ausgesetzt. Bei der auf diese Weise
hergestellten Temperatur von — 45" liess sich
jedoch keine Farbenveränderung beobachten.
Bei niedriger Temperatur tritt also die fragliche
photochemische Wirkung nicht mehr ein oder
ist wenigstens erheblich geschwächt, denn augen-
scheinlich hängt ja die Temperatur, bei der die
Wirkung zu Null werden kann, von der Inten-
sität der Sonnenstrahlen ab, und die eben be-
sprochenen Versuche sind im Wintersemester
ausgeführt worden.
(Aus dem Französischen übersetzt von A. Gradenwitz.)
(Eingegangen 26. Juni 1904.
lonenwanderung im Methylalkohol als
Lösungsmittel.
Von C. Dempwolff.
Leitfähigkeitsmessungen in Methylalkohol
sind bisher eine ganze Reihe ausgeführt worden;
um jedoch ein vollständiges Bild der lonen-
wanderung in diesem Lösungsmittel zu erhalten,
bedarf es auch der Messung der Überführungs-
zahlen, hier aber war das Beobachtungsmaterial
bisher beschränkt auf ein paar vereinzelte Mes-
sungen.
In neuerer Zeit hat Carrara ') für eine Reihe
von Salzen die Überführungszahlen in Methyl-
alkohol bestimmt. Die vorliegende Arbeit er-
gänzt durch eine Anzahl weiterer Messungen
diese Zahlen. Ferner soll in ihr der Versuch
gemacht werden, mit Hilfe von teils alten, teils
neuen Leitfahigkeitsbestimmungen luid der Über-
l) Carrara, Memorie Academ. Lincei 4, 33S — 387.
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638
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
Fig. I.
fiihrungszahlen weiteren Au&chluss über die
lonenwanderung im Methylalkohol zu gewinnen.
Die Messungen der Überfuhrungszahlen wur-
den ohne poröse Wand in einem Apparat, wie
ihn Figur i angiebt, nach der alten Hittorf-
schen Methode ausgeführt.
Die Konzentration der verschiedenen Lö-
sungen wurde durch Titration festgestellt, ein
Silbervoltameter diente zur Messung der Strom-
menge, als Elektrizitätsquelle wurde die städtische
Lichtleitung von 220 Volt benutzt.
Anfänglich diente als Anode zu meinen Ver-
suchen eine Elektrode aus Kadmiumamalgam,
da sich dieselbe jedoch bei verdünnteren Lö-
sungen als ungeeignet erwies, verwandte ich
später ausschliesslich Platinelektroden. Bei der
Anwendung des Kadmiumamalgams als Anode
traten Störungen durch sekundäre Prozesse auf,
indem das gebildete Kadmiumsalz mit dem
Methylalkohol sich, umsetzte, ein Vorgang, der,
analog der Bezeichnung Hydrolyse bei wässe-
rigen Lösungen mancher Salze, mit dem Namen
Alkoholyse anzusprechen ist. — Bei einer Jod-
kaliumlösung z. B.. reagierte der Methylalkohol
mit dem an der Anode in Lösung befindlichen
Kadmiumjodid unter Bildung von Kadmium-
methylat, das aus der Lösung als weisser volu-
minöser Niederschlag ausfällt, und Jodwasser-
stoff. Aber auch bei der Verwendung zweier
Platinelektroden ergaben sich an der Anode
Komplikationen. So wirkt z. B. bei der Elek-
trolyse der Chloride das freiwerdende Chlor
auf den Methylalkohol ein, indem es denselben
zu Formaldehyd unter Bildung von Salzsäure
oxydiert. Diese reagiert ihrerseits wieder mit
dem Formaldehyd und dem Methylalkohol
weiter und es entsteht Chlormethyläther und
Wasser. Dass dies Endprodukt tfaatsächlich
Chlormethyläther ist, konnte ich durch einen
Versuch im grossen nachweisen , indem ich
eine Thonzelle in ein grosses Becherglas stellte,
beides mit einer Lösung von Chlorlithium in
Methylalkohol füllte und unter Verwendung von
Platinelektroden elektrolysierte. Der so erhal-
tene Stoff erwies sich in allen seinen Eigen-
schaften als identisch mit dem auf rein che-
mischem Wege dargestellten Chlormethylätho'.
Untersucht wurden die Salze:
KCl, KBr. KJ; LiCl, LiBr; NaJ, NaCH-iO;
AgNO^.
Die Titration musste sich in den Fällen, wo
an der Anode sekundäre Prozesse aufbaten,
auf die Bestimmung der Konzentrationsänderung
im Kathodengefäss beschränken, in allen anderen
Fällen wurde zur Kontrolle auch die Konzen-
trationsänderung im Anodengefass bestimmt.
Die Temperatur betrug im Mittel 19" C. — Die
Ergebnisse der Messungen finden sich in der
nachstehenden Tabelle:
Lösungsmittel: Methylalkohol.
Anzahl Liter,
in d. e. Mol.
gelöst
KJ
"7
0,49
0,44
0,37
0,33
0,32
i KBr
' Anzahl Liter,
1 in d. e. Mol. nBr
\ gelöst
i KCl
1 Anzahl Liter, 1
' in d. e. Mol. |
1 gel^ist
nCl
UBr
: Anzahl Liter, 1
1 in d. e. MoL
gelöst
nBr
2,98
6,-
12,50
20,34
52.87
10,82 0,45
19,20 0,43
29.75 0,42
! !
Lösungsmittel:
25,90 1
! 47,52
1 58.74
!, !
Methylalkohol.
0,47
0,44
0.44
T \
«.39
! 4,27
11.49
1 21,75
0,69
0,65
0,56
0.55
Anzahl Liter,
in d. e. Mol. '
gelöst
nCl
; CH^ONa '
■ Anzahl Liter,
in d. e. Mol. nCH^O
' gelöst
Na7
• Anzahl Liter,
in d. e. Mol. '
gelöst
1
1
Anzahl Liter,
in d. e. Mol.
gelöst
I
— » Ai
1,19 '
5.49
10,36
12,03
20,52 1
0,67
0,59
0.54
O.S3
0,52
12,64
27,04
38,35
0,67
0,58
0,56
12,46 ;
1
1
o,5S 1
■
9,62
20,19
30,30
40,77
0,42
044
0,44
0,44
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
639
Aus den Tabellen geht hervor, dass die
Ab- resp. Zunahme der Überfuhrungszahlen
vollkommen regelmässig mit der Veränderung
der Konzentration der alkoholischen Lösungen
verläuft, in derselben Weise wie bei den wäs-
serigen.
Eine graphische Darstellung dieser Zahlen
auf Figur 2 lässt bei sämtlichen auf diese
Concan.tra.tion,
C0ntentrati»n
i3
■M
-W
».hl
-»«
^3i
i>.h¥
M
M
«*♦
-it
-IS
V"
-tt
w
nAgAf/X/?^
« 10 to 10 ho Je so ro ao ito 30 z«
ÜberfUhrunqsaahlen,,
Fig. 2.
Weise erhaltenen Kurven die gleiche Ge-
setzmässigkeit erkennen, indem die Kurven
zunächst rasch nach der Ordinate hin ansteigen,
um von einem gewissen Punkte der Konzen-
tration ab derselben parallel zu verlaufen. Die
relative Wanderungsgeschwindigkeit der Halo-
genionen nimmt also anfangs mit Zunahme der
Verdünnung ab und wird dann von einer be-
stimmten Konzentration an konstant. Für
AgNO-i gilt das gleiche, für das Kation Ag
in umgekehrter Weise.
Die Konzentration der untersuchten Lösungen
geht herunter bis auf ein V59 Äquivalent (bei
f^Cl), weiter herunterzugehen schien einmal
nicht angebracht, weil in verdünnten Lösungen
die Versuchsfehler zu gross werden, anderer-
seits auch nicht nötig, da ja der Verlauf der
Kurven zeigt, dass der Grenzwert der Über-
führungszahlen, wenn nicht vollkommen, so doch
mit grosser Annäherung erreicht war. — Es
wäre wünschenswert gewesen, wenn ich die
Untersuchungen in umgekehrter Richtung etwa
bis '/, Äquividentlösung hätte fortsetzen können ;
leider erlaubte dies in den meisten Fällen die
geringe Löslichkeit der Salze nicht.
Von besonderem Interesse erwies sich die
Untersuchung einer Lösung vonNatriummethylat.
Dasselbe entspricht in methylalkoholischer Lö-
sung ganz einer in Wasser gelösten Base und
zeigt ein analoges Verhalten. Die beobachteten
Überfuhrungszahlen in Konzentrationen von Vi 2
Äquivalent abwärts ergeben die Thatsache, dass
die relative Wanderungsgeschwindigkeit des
organischen lonenkomplexes CH^O etwa so
gross ist als die der Halogenionen, während
von vornherein für das komplizierte Anion eine
geringere Zahl zu erwarten gewesen wäre.
Hinsichtlich des untersuchten Silbernitrats
wäre noch hervorzuheben, dass wegen der
Lichtempfindlichkeit der Lösung die Versuche
bei rotem Lichte bezw. in einem dunkeln
Kasten angestellt wurden. Hier liess sich als
Anode ein Silberblech sehr gut verwenden.
Vergleicht man die von Kohlrausch zu-
sammengestellten Überfuhrungszahlen für wäs-
serige Lösungen der gleichen Salze mit den
von mir für methylalkoholische Lösungen ge-
fundenen, so tritt die Analogie der beiden klar
zu Tage. Indessen sind in wässeriger Lösung
die Werte der Überführungszahlen der Anionen
' bedeutend höher als im Methylalkohol, während
I die Verhältnisse beim Silbernitrat umgekehrt
I liegen.
I Der zweite Teil meiner Untersuchungen be-
I trifft die elektrischen Äquivalentleitfähigkeiten.
j Einmal wurden die Salze, deren Überführungs-
I zahlen ich bestimmte, in den dort verwendeten
Konzentrationen untersucht, dann wurden aber
durch Leitfähigkeitsbestimmungen in grösserer
Verdünnung diese Zahlen ergänzt. Für KJ
und KBt wurden die Werte von Vollmer ') und
Zelinsky und Krapiwin^) für sehr verdünnte
Lösungen von V500 abwärts benutzt.
Die Grenzwerte der Äquivalentleitfähigkeit
für unendliche Verdünnung sind nach dem von
Kohlrausch') angegebenen Extrapolations-
verfahren berechnet ausser den Werten für LiBr
und NaCH.^ 0, die mit Hilfe der Überführungs-
zahlen gefunden sind. Die Werte für KBr sind
durch Umrechnung, der von Zelinsky und
Krapiwin angegebenen Zahlen von 25" auf
18** gefunden, der Temperaturkoeffizient war
für diese 7° Erniedrigung durch Beobachtung
zu io,i% ermittelt worden; die Zahlen für
KJ sind aus Vollmers Werten durch Um-
rechnung der von Vollmer beobachteten Werte
von Siemenseinheiten auf Ohm ermittelt.
i) Vollmer, Wied. Aon. 68, 328, 1894.
2) Zelinsky und Krapiwin, Ztsch. phys. Chemie Sl,
35. '896.
3) Kohlrausch, Wied. Ann. 6d, ^^93, 1898.
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640
--
-
Physikalische Zeit
schrifi
t. 5.
Jatirgang. No. 20.
- - -
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5680 92,3
5000
75
—
—
5000
90,8
—
—
5000 89
1000
86,6
1024
87,6
1799
90.9
1000
74,4
—
—
1000
89,8
—
—
1000 So '
500
85
512
84
568
88
500
74
—
—
500
84^
—
—
500 82
59
70,8
—
52.5
79,6
—
—
—
—
50
43.7
40,8 52,9
48
68,9
—
—
1
—
—
—
—
—
—
40
43,0
30,3 50.'
—
—
' 30 ,
68,7
—
—
—
—
—
3>
40.8
20,2 45
26
63,2
19
64,4
20 7M
20,5
52.9
22
57
—
—
26
39.5
9-6 36,2
—
—
II ,
58,2
12,5 , 67,0
12 i
47.6
12
5'
'2.5
57.3 ■
12
3^.5
6,2 30,1
—
—
—
5.98 1 59.9
io,s
46,3
—
1 —
—
—
—
—
— ;
—
2,97 ! 5 ».8
s.<>
39,7
4,28
1 40,5
—
—
—
— —
—
—
—
—
—
1,16 1
20,0
1.38
25.4
—
—
—
—
— —
11 V
« V
U V U V
5».5 40,5
56,8 4«,2
66,6 31,4 37,0 40,0
AgNO^
NaJ NaCHiO
Im allgemeinen weisen die Zahlen keine gute
Übereinstimmung nach. Insbesondere fallt die
grosse Verschiedenheit der KBr und KJ einer-
seits von dem KCl auf, eine Abweichung vom
Verhalten wässeriger Lösungen, über deren
Ursache man sich keine rechte Vorstellung
machen kann. Jedenfalls dürften diese Zahlen
noch aus unbekannten Gründen mit einem Feh-
ler behaftet sein, der sich dann auch in den
hohen Werten fiir NaJ wiederfindet. Dass
AgNOi so hohe Werte der Leitfähigkeit in den
verdünnten Lösungen zeigt, dürfte eher zu er-
klären sein. Man könnte da an Alkoholyse
denken, und das abnorme Wachsen der Leit-
fähigkeit durch Bildung von Wasserstoflionen
erklären. Die Messungen der Äquivalentleit-
fahigkeiten des NaCH^ lassen erkennen, dass
sich dasselbe ganz verhält wie eine mittelstarke
Base in wässeriger Lösung.
Die Grenzwerte der Äquivalentleitfähigkeit
ergeben mit den in der verdünntesten Lösung
beobachteten Überfuhrungszahlen die Wander-
ungsgeschwindigkeiten :
KCl KBr KJ LiCl UBr
!37J 41 I
43.1 54,9 42,3 51,7 [42,3] 53,6.
Die eingeklammerten Werte sind nicht be-
rechnet, sondern von dem anderen Salz über-
nommen.
Die Werte für die Cl- und Är-Verbindungen
zeigen allein Übereinstimmung, die Mittelwerte
sind für
Zum Schluss wurde der Versuch gemacht,
aus denjenigen Salzen, deren Ionen hinsichtlich
ihrer Wanderungsgeschwindigkeit einigermassen
sicher bestimmt waren, Konzentrationsketten
zusammenzusetzen und zu sehen, ob die beob-
achtete elektromotorische Kraft mit der nach
der Nernstschen Formel berechneten über-
einstimmte. Es wurden dazu verwendet die
Salze: KCl; KBr; LiCl; LiBr.
Es wurden Ketten untersucht, die für das
Anion umkehrbare Elektroden enthielten, also
Hg überschichtet mit HgCl oder HgBr. Für
diese Ketten gilt die Formel:
_, RT 2u , Cl
E= — -j — /«-i,
n u-\-v C2
wobei Ct und c^ die lonenkonzentration be-
deuten, gegeben durch - - x C, wenn C die
Ä.C3
Gesamtkonzentration ist.
Die beobachteten und berechneten Werte
finden sich in der folgenden Tabelle aufgeführt;
Lösungsmittel: Methylalkohol.
Salz
lonenkonzentnit.
Elektromot Kraft i.Volt
Absol.
Tempent
'1
0,0385
0,0169
berechaet
0,0182
beobachtet
0,0171
KCi
291
KBr .
0,0909
0,0333
0,0202
0,0215
„
0,0526
0,0333
0,0095
0,0094
LiCl
0,6250
0,0487
0,0302
0,0328
„
0,1786
0,0487
0,0161
0,0176
„
0,0833
0,0487
0,0068
0,0070
LiBr
0,7246
0,0455
0,0307
0,0318
,1
0,2336
0,0455
0,0203
0,0203
..
0,0833
0.0455
0,0078
0,0087
..
uk = 54; nu = 37 ; vci = 40; VBr = 41,
doch ist ein möglicher Fehler von einigen Ein-
heiten nicht ausgeschlossen. — Für AgNO^
stimmt der besonders hohe Wert von Vj\'o,= 55
mit der oben angedeuteten Möglichkeit der
Alkoholyse überein; die Jodverbindungen da-
gegen weisen so . grosse Differenzen auf, dass
man nur wie oben den Schluss ziehen kann,
dass unbekannte Komplikationen sowohl Leit-
"higkeit wie Überführungszahl unsicher machen.
Die Übereinstimmung ist eine befriedigende
I und beweist sowohl die Gültigkeit der Nernst-
' sehen Formel für Konzentrationsketten in Me-
thylalkohol als sie auch umgekehrt die Rich-
tigkeit derWerte derWanderungsgeschwindigkeit
I und Leitfähigkeit ziemlich sicher macht.
Die Resultate der Untersuchungen lassen
sich daher in folgender Weise zusammenfassen:
I. Wie in wässeriger Lösung streben auch
in Methylalkohol die tJberfiihrungszahlen einem
Grenzwerte zu.
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Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 20.
641
2. Die Gültigkeit des Kohlrauschschen
Gesetzes der unabhängigen Wanderung der
Ionen wenigstens für Lösungen von KCl, RBr,
LiCl und LiBr besteht auch für den Methyl-
alkohol.
3. Die Gültigkeit der Nernstschen Formel
der Konzentrationsketten herrscht auch für die
angeführten Salze in Lösung von Methylalkohol.
Vorstehende Arbeit wurde in dem Labo-
ratorium des Herrn Professor Dr. Kümmell
auf dessen Anregung ausgeführt. Seine wert-
vollen Ratschläge und freundliche Unterstützung
verpflichten mich auch an dieser Stelle zum
herzlichsten Danke.
(Eingegangen am 1$. August 1904.)
BESPRECHUNGEN.
Heinrich Bruns, Grundlinien des wissen-
schaftlichen Rechnens, gr. 8. IV u. 160 S.
Leipzig, B. G. Teubner. 1903. Preis M. 3,60,
in Leinen gebunden M. 4, — .
Ein gewaltiges Ziffernmaterial wird von
unseren wissenschaftlichen Instituten fortwährend
zu Tage gefördert; bedenkt man nun, dass diese,
mit Aufwendung von Zeit und Kraft und mit
Benutzung kostspieliger Instrumente gewonnenen
Schätze ungenutzt wieder versinken, wenn sie
nicht rechnerisch verarbeitet werden, dass ihr
Wert zum mindesten stark beeinträchtigt wird,
wenn diese Verarbeitung nicht rasch erfolgt,
so wird man Herrn B run s unbedingt beistimmen,
wenn er der Rechentechnik und ihren mecha-
nischen Hilfsmitteln eine sehr grosse Wichtig-
keit beimisst, man wird es dankbar begrüssen,
dass er selbst uns in dem vorliegenden Buche
eine ganz vortreffliche Monographie der Metho-
den des „wissenschaftlichen Rechnens" geschenkt
hat. Diese Methoden, obgleich für einen durch-
aus praktischen Zweck geschaffen, bieten zu-
gleich ein hohes wissenschaftliches Interesse;
sie geben von den Eigenschaften der Funk-
tionen eine weit eindringlichere, greifbarere
Vorstellung als die rein theoretischen Methoden
der Analysis. Und so wird die Bruns sehe
Schrift nicht nur den Rechnern ein wertvolles
Hilfsmittel, sondern auch vielen Lesern mit rein
theoretischen Neigungen einen hohen, wenn
auch nicht mühelosen, Genuss gewähren. Die
überaus klare, aber durchgehends knappe Dar-
stellung setzt zwar kaum andere Vorkenntnisse
voraus als die Grundbegriffe der Differential-
und Integralrechnung, stellt aber trotzdem an
die Intelligenz und Reife des Lesers nicht un-
beträchtliche Anforderungen. Als Leitfaden
beim akademischen Unterricht, wozu es in erster
Linie bestimmt ist, wird das Buch seine aus-
gezeichneten Eigenschaften nutzbringend be-
währen.
Es ist nicht leicht, in dem engen Rahmen,
welcher diesem Referate vorgezeichnet ist, den
Gegenstand des kleinen aber inhaltreichen Buches
zu analysieren ; doch wollen wir versuchen, die
wichtigsten der behandelten Probleme kurz zu
skizzieren.
Eine Funktion kann auf zwei wesentlich ver-
schiedene Arten bestimmt sein. Entweder wir
besitzen ein Verfahren, welches gestattet, zu ge-
gebenen Werten der unabhängigen Variablen
die Funktionswerte direkt — sei es genau oder
mit der erforderlichen Annäherung — zu er-
mitteln. Oder es ist uns lediglich ein Satz von
zusammengehörigen Wertsystemen der unab-
hängigen und der abhängigen Variablen ge-
geben; für solche Werte des Arguments, welche
in diesem gegebenen Satze nicht enthalten sind,
bleiben dann die Funktionswerte zunächst un-
bestimmt. Sie lassen sich jedoch mit einer für
viele Zwecke ausreichenden Genauigkeit angeben,
wenn wir noch eine gewisse Kenntnis von dem
allgemeinen Verlauf der Funktion in dem be-
treffenden Intervall besitzen, oder eine gewisse
wahrscheinliche Annahme über diesen Verlauf
zu Grunde legen.
Diese als Interpolation bezeichnete Auf-
gabe, eine gegebene Reihe von Funktionswerten
durch Einschaltung weiterer wahrscheinlicher
Werte zu vervollständigen, bildet eines der
Fundamentalprobleme des wissenschaftlichen
Rechnens und daher auch den hauptsächlichsten
Inhalt des vorliegenden Buches. Die in Betracht
kommenden Operationen, deren Gesamtheit man
wohl als „praktische Analysis" den gewöhn-
lichen auf rein theoretische Zwecke gerichteten
Methoden gegenüberstellen dürfte, sind dadurch
am schärfsten charakterisiert, dass sie mit end-
lichen Differenzen und Summen rechnen, wo
diese mit Differentialen und Integralen operieren.
Es sind also Probleme der Differenzenrech-
nung, welche uns vorwiegend beschäftigen.
Demgemäss behandelt der erste Abschnitt
unseres Buches die Eigenschaften eines Diffe-
renzenschemas, d. h. einer aus mehreren
Zeilen und Spalten bestehenden Tafel von
Ziffern, welche so angelegt ist, dass in jeder
Spalte die Differenzen aus je zwei untereinander
stehenden Ziffern der links vorhergehenden
Spalte auf einer Zwischenzeile eingetragen sind.
Ein solches Schema lässt sich nach rechts hin
unbegrenzt und in vollkommen bestimmter Weise
fortsetzen, während jede Spalte, welche nach
links hin (d. h. durch Summenbildung) angesetzt
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642
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
wird, eine willkürliche Konstante enthält, das
Analogen der Integrationskonstante.
Eine aus numerischen Daten zu berechnende
Funktion muss nun zunächst „tabuliert" werden;
d. h. man bildet aus den gegebenen Funktions-
werten eine Spalte und entwirft ein Differenzen-
schema, die „Haupttabelle", sowie ein zweites
Schema, die „Zwischentabelle", in welches die
Werte des arithmetischen Mittels aus je zwei
untereinanderstehenden Werten der Haupttabelle
an entsprechenden Stellen eingetragen werden.
Entsprechen die Ausgangswerte der Funktion
einer Argumentreihe, welche mit konstantem
Intervall (Tafelintervall) fortschreitet, was zunächst
vorausgesetzt wird, so treten bei der Tabu-
lierung bemerkenswerte Gesetzmässigkeiten auf.
Besitzt die Funktion in dem der gegebenen
Wertreihe entsprechenden Gebiet eine Taylor-
sche Entwicklung, so zeigen die numerischen
Beträge des Differenzenschemas von links nach
rechts eine ausgesprochene Abnahme, und durch
Verkleinerung des Intervalls lassen sich die
Differenzen einer höheren Ordnung bis zur
Unmerklichkeit herabdrücken. Sind die gegebe-
nen Funktionswerte mit Fehlern behaftet, so
machen sich diese Fehler durch alle Spalten
der Tabelle hindurch geltend, aber in gesetz-
mässiger und leicht zu übersehender Weise,
so dass man die aus dieser Quelle fliessenden
Irrtümer vermeiden kann. Greift man nun aus
jeder Spalte der Haupttabelle ein beliebiges
Glied heraus, so lässt sich der Funktionswert
für einen beliebigen, nicht in der Tabelle ent-
haltenen Zwischenwert des Argumentes linear
durch die ausgewählten Grössen ausdrücken.
Ist die tabulierte Funktion eine ganz rationale
Funktion, so besteht dieser Ausdruck aus einer
endlichen Anzahl von Gliedern und liefert den
gesuchten Funktionswert in aller Strenge. Ist
dagegen die tabulierte Funktion eine Taylor-
sche Reihe, so besteht der erwähnte lineare
Ausdruck aus einer unendlichen Anzahl von
Gliedern, kann aber ohne schädliche Fehler mit
dem « ten Gliede abgebrochen werden, wenn
das Tafeljntervall hinreichend klein gewählt wird,
und die Existenz einer endlichen Ableitung
n ter Ordnung für eine gewisse Argumentstrecke
gesichert ist. Aus der angeführten allgemeinen
Uarstellungsform fliessen nun zahlreiche spezielle
Interpolationsformeln, da es noch unserer Will-
kür überlassen ist, welches Glied wir in jeder
Spalte herausgreifen wollen. Sechs derartige
Formeln werden in dem zweiten Abschnitt be-
handelt; vier davon sind bei den Rechnern
allgemein in Gebrauch und nach Newton,
Gauss, Stirling und Bessel benannt; die
beiden anderen sind als Varianten der Gauss -
sehen Formel anzusehen. Jede dieser Formeln
hat ihre besonderen Vorteile; je nach den Um-
ständen wird man die eine oder die andere
bevorzugen; so ist z. B. die Newton sehe
Formel im allgemeinen weniger vorteilhaft; ihre
Anwendung empfiehlt sich aber, wenn die
Interpolation in einem Endintervall der vorge-
legten Tafel auszuführen ist, weil alsdann die
übrigen Formeln versagen.
Mit Benutzung des Differenzenschemas der
vorgelegten Funktion lassen sich nun unter ge-
wissen Voraussetzungen auch die numerischen
Werte ihrer Differentialquotienten und Integrale
ermitteln, ohne dass man genötigt wäre, den
analytischen Ausdruck der Funktion zu Hilfe
zu nehmen. Mit der „numerischen Diffe-
rentiation"und der „numerischen Integra-
tion" beschäftigen sich daher die vier folgenden
Abschnitte. Die rechnerische Auswertung be-
stimmter Integrale pflegt man als „mechanische
Quadratur" zu bezeichnen; mit Recht verwirft
Herr Bruns diese durchaus veraltete Anwen-
dung des Ausdruckes, welchen er nur fiir die
mit Hilfe von Integrationsmaschinen ausgeführten
Quadraturen gebraucht wissen will. Von den
drei behandelten Methoden der numerischen
Integration schliesst sich die „Summen-
methode" dem Interpolationsverfahren am
engsten an. Nur ist jetzt das Differenzenschema
von der Spalte der Funktionswerte aus auch
nach ünks hin, d. h. durch Summenbildung, fort-
zusetzen, wodurch nach dem oben Gesagten
willkürliche Konstanten eintreten. Die Summen-
methode kann auch für die numerische Inte-
gration von Differentialgleichungen nutzbar ge-
macht werden; der Grundgedanke dieses Ver-
fahrens, von welchem sich nicht wohl eine
allgemeine Darstellung geben lässt, wird an
einem Beispiel auseinandergesetzt. Eine zweite
Methode, die „Viereckverbesserung" fuhrt
ihren Namen deshalb, weil sie die Flächen-
streifen, aus welchen sich die Quadratur zu-
sammensetzt, in erster Annäherung durch ge-
wisse Vierecke, Trapeze bezw. Rechtecke, ersetzt;
mit der vorhergehenden Methode teilt sie den
Vorzug, dass man aus dem Verhalten der Diffe-
renzen zu ersehen vermag, ob man die Ordi-
naten dicht genug gewählt hat , um die erforder-
liche Genauigkeit des Resultates verbürgen zu
können. Dies gilt nicht von der dritten „Methode
der Mittelwerte". Nach dieser stellt sich der
Näherungswert des Integrals dar als das Produkt
aus dem Integrationsintervall und einem aus
« Funktionswerten mit n Gewichten gebildeten
Mittel ; geometrisch gesprochen kommt das Ver-
fahren darauf hinaus, ein gesuchtes Kurvenstück
durch den Bogen einer Parabel (« — i) ter Ord-
nung zu approximieren, welche «Punkte mit
jenem gemein hat. Um die Funktionswerte und
die oben als Gewichte bezeichneten Faktoren
zweckmässig wählen zu können, müssen wir
über den Verlauf der gesuchten Funktion aus-
reichende Anhaltspunkte besitzen. HerrBrun,?
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
643
macht eine doppelte Anwendung des Verfahrens,
indem er die Funktion einmal als Taylorsche
Entwicklung, hierauf als trigonometrische Reihe
voraussetzt. In beiden F^len ist eine rasche
Konvergenz der hypothetischen Reihe die not-
wendige Bedingung für eine vorteilhafte Be-
nutzung der Methode.
Die Koeffizienten einer trigonometri-
schen Reihe stellen sich dar als Integrale über
die mit einem Kosinus oder Sinus multi-
plizierte Reihensumme und lassen sich daher
nach der Mittelwertmethode aus einer Anzahl
gegebener Werte dieser Funktion berechnen.
Wir können uns also der genannten Methode
bedienen, wenn es sich darum handelt, für
eine durch' numerische Daten charakterisierte
periodische Funktion den analytischen Ausdruck
zu finden. Da jedoch ein endlicher Satz von
Funktionswerten nur eine endliche Anzahl von
Koeffizienten zu berechnen gestattet, so ist
wiederum die Annahme notwendig, dass von
einer gewissen, im Endlichen gelegenen Stelle
an, die Koeffizienten und der ganze Rest der
Reihe unmerklich werden. Von vornherein ist
es nun im allgemeinen zweifelhaft, wieweit man
die Koeffizienten zu berücksichtigen, wieviele
Funktionswerte man zu Grunde zu legen hat.
Man -wird daher die Rechnung mit einer nach
Gutdünken gemachten Annahme beginnen und
nachher, wenn nötig, durch Einschaltung weiterer
Funktionswerte vervollständigen. Die Unter-
suchung der Art und Weise, in welcher dies
am zweckmässigsten geschieht, bildet den Gegen-
stand des siebenten Abschnittes.
Der folgende behandelt die Berechnung der
Koeffizienten von Reihen, für welche Rekur-
sionsformeln gegeben sind. Hier ist besonders
Sorge zu tragen, dass Fehler, mit welchen die
ersten Koeffizienten etwa behaftet sind, bei der
stufenweise fortschreitenden Berechnung der
höheren Glieder nicht vergrössert in diese ein-
gehen und das ganze Verfahren illusorisch
machen.
Der letzte, knapp gehaltene, aber besonders
reizvolle Abschnitt trägt die Überschrift: Inter-
polation im weiteren Sinne; kam das ein-
gangs behandelte Interpolationsverfahren, geo-
metrisch gesprochen, darauf hinaus, eine gesuchte
Kurve in kleinere Bogenstücke zerlegt zu denken
und jedes einzelne derselben durch den Bogen
einer Parabel höherer Ordnung zu approximieren,
so handelt es sich jetzt darum, die Kurve für
das ganze in Betracht kommende Abszissen-
gebiet durch eine einzige Parabel höherer Ord-
nung zu ersetzen und einen hinreichend engen
Anschluss beider Kurven zu bewirken. Die
Anzahl der zu bestimmenden Parameter pflegt
bei solchen Problemen kleiner zu sein als die
Anzahl der gegebenen Kurvenpunkte. Die Be-
stimmungsgleichungen lassen sich daher nicht
sämtlich streng erfüllen; es handelt sich darum,
die Gesamtheit der Fehler möglichst herunter-
zudrücken. Der Lösung dieser Aufgabe dient
die Methode der kleinsten Quadrate und
das Cauchysche Interpolationsverfahren;
eine Skizzierung beider Methoden bildet den
Schluss des Brunsschen Buches.
Es mag noch erwähnt werden, dass der
Verfasser an zahlreichen Stellen seines Werkes
schätzenswerte Fingerzeige giebt, wie die bei
den dargestellten Methoden nötigen Rechen-
operationen mit Hilfe gebräuchlicher Rechen-
maschinen ausgeführt werden können.
Heidelberg, 16. April 1904.
Karl B o e h m.
(Eingegangen 19. April 1904.)
W. Borchers, Die Beziehungen zwischen Äqui-
valentvolumen und Atomgewicht. Ein Bei-
trag zur Festigung und Vervollständigung des
periodischen Systems der Elemente, gr. 8.
17 S. Halle, W. Knapp. 1904. M. —80.
Das periodische System der Elemente ist
erst in neuerer Zeit wieder in den Vordergrund
des Interesses gerückt durch die lüitdeckung
der Edelgase und der radioaktiven Sub.stanzen.
Hier handelt es sich aber nicht um einen Aus-
bau des Systems in dieser neuen Richtung,
sondern um einen wohlgelungenen Versuch, die
Beziehung zwischen der Raumerfüllung der ver-
schiedenen Elemente im festen Zustande und
dem Atomgewicht in gesetzmässigerer Form
hervortreten zu lassen, als das bisher möglich
war, wo man das Atomvolum der Darstellung
zu Grunde legte. Der Verfasser setzt an Stelle
des Atomvolums das Äquivalentvolum und zeigt,
dass zwischen verwandten Elementen sich
äusserst einfache Beziehungen ergeben. Streng
zahlenmässig gültige Beziehungen sind natür-
lich hier so wenig wie beim Atomvolum zu
erwarten, weil die verschiedenen spezifischen
Gewichte der Elemente sich nicht auf streng
vergleichbare Zustände beziehen. E. Böse.
BrunoKolbe, Einführung in die ElektrizitSts-
lehre. I. Statische Elektrizität- 2. verb. Auf-
lage, gr. 8. VIII u. 164 S. mit "](> Figuren.
Berhn, J. Springer. 1904. M. 2,40, in Lein-
I wand gebunden M. 3,20.
! Hier liegt in der That eine Sammlung von
I Vorträgen über die Grundzüge der Elektro-
statik vor, die mit seltenem didaktischen Talent
abgefasst ist. Das Büchlein dürfte sowohl zum
Selbststudium als auch für den Unterricht in
Lehranstalten sehr geeignet sein. Die sach-
■ gemässe Ausnutzung einer kleinen Zahl von
, Apparaten und das Bestreben, auch über die
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644
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
Siegfried Valentin er, Die elektromagne-
tische Rotation und die unipolare Induktion
in historisch-kritischer Behandlung, gr. 8.
70 S. mit Abb. Karlsruhe, G. Braunsche Hof-
buchdruckerei. M. 2. — .
Die vorliegende ziemlich umfangreiche Mono-
graphie des Verfassers behandelt in ihrem ersten
Hauptteile den Zusammenhang der Kraftlinien-
theorien mit den verschiedenen elektrodynami-
schen Elementargesetzen und fuhrt dann an der
Hand von Betrachtungen über einen typischen
Fall des Rotationsapparates zu einem allge-
meinen Kriterium, welches die Voraussage des
Effektes in einem beliebigen Falle gestattet.
Der zweite Teil der Abhandlung giebt dann
einen über die gesamte Litteratur des Gegen-
standes sich erstreckenden historisch-kritischen
Überblick. Als zusammenfassende Bearbeitung
des umfangreichen Materiales wird die Ab-
handlung zweifellos willkommen sein. E. Böse.
Paul Gerber, Über den Einßuss der Be-
wegung der Körper auf die Fortpflanzung
der Wirkungen im Äther. Aus dem Oster-
programm der Realschule in Stargard in
Pommern 1904.
Der Verfasser diskutiert eingehend die ver-
schiedensten Versuche, welche zur Entscheidung
der Frage gemacht worden sind, ob der Äther
quantitativen Verhältnisse in den einzelnen
Fällen einen Überblick zu geben, zusammen
mit der Form des ungezwungenen Vortrags
geben dem Büchlein ein anheimelndes Gepräge.
Dem Physiklehrer wird das Büchlein keine
unwillkommene Gabe sein. E. Böse.
Friedr. Schoedler, Das Buch von der Natur,
23., vollständig neu bearbeitete Auflage.
Dritter Teil: Astronomie und Physik, I.Ab-
teilung: Astronomie, von B. Schwalbe, be-
endet und herausgegeben von H. Böttger.
Mit einem Lebensbild des Verfassers, gr. 8.
XIV u. 319 S. mit 1 70 Abbildungen u. 13 Ta-
feln. Braunschweig, F. Vieweg & Sohn. 1904.
M. 6, — , in Leinw. gebunden M. 7, —
Schwalbes Bearbeitung der Astronomie für
das populäre Buch der Natur bedarf keiner
Empfehlung mehr; der vorzüglich ausgestattete
Band ist bekannt genug. Wohl aber bedarf
es eines Hinweises auf den leider viel zu früh
erfolgten Tod des verdienstvollen Herausgebers,
dessen Bedeutung für das naturwissenschaftliche
Unterrichtswesen Preussens weit über seine
Stellung als Direktor des Dorotheenstädtischen
Realgymnasiums zu Berlin hinausreicbte und
ihm ein dauerndes Andenken sichert. E. Böse.
an der Bewegung der Körper teilnehme oder
nicht. Er schliesst, dass, da einzelne Versuche
ebenso zweifellos einen ruhenden Äther zu
fordern scheinen als andere einen mitbewegten
Äther verlangen, der Quell des Widerspruches
in der Grundannahme zu suchen sei, dass dem
Äther Masse zukomme. Er plädiert daher für
die völlige Ausschaltung dieser Annahme und
ist der Ansicht, dass wenn seine Auffassung
auch der Anschaulichkeit entbehrt, sie doch
„eine einheitliche und grundgesetzliche Er-
klänmg einer Gruppe bisher disharmonisch aus-
einanderfallender Thatsachen liefert". E. Böse.
(Eingegangen 3. August 1904.^
W. Voigt, Thermodynamik. I. Band. Ein-
leitung: Thermometrie, Kalorimetrie, Wärme-
leitung. — I. Teil: Thermisch-mechanische
Umsetzungen, gr. 8. XV u. 360 S. mit 43
Figuren. Leipzig, G. J. Göschen. 1903.
Gebunden M. 10, — .
Die Umgrenzung des zur Thermodynamik
gehörigen Gebietes wird in dem Werk, dessen
erster Band vorliegt, erheblich weiter genommen
als in den meisten Lehrbüchern üblich ist. Der
erste Band enthält die prinzipiell wichtigsten
Teile, die Ableitung der Grundgleichungen und
deren Anwendung auf thermisch-mechanische
Erscheinungen; im zweiten Band sollen auch
chemische Vorgänge und Zustandsänderungen;
im dritten elektromagnetische Einwirkungen und
die Strahlungserscheinungen behandelt werden.
Die Einleitung beginnt mit einem Kapitel über
Thermometrie, worin die empirischen Grund-
lagen der Temperaturmessung aufs sorgfältigste
betont werden, daran schliesst sich ein Kapitel
über Kalorimetrie und hierauf folgt die Behand-
lung eines gewöhnlich nicht in die Thermod\-
namik hereinbezogenen Gebietes, nämlich der
Wärmeleitung, wobei auch einige einfachere
Beispiele durchgerechnet werden. Nach einer
Darlegung der mechanischen Grundprinzipien
wird dann zur Ableitung der Grundgleichungen
und ihrer Anwendung auf Gase, Flüssigkeiten
und elastische Körper mit zwei und mehr Varia-
bein übergegangen. Ein besonderer Vorzug
des Buches liegt darin, dass in allen Kapiteln
Anwendungen der abgeleiteten Sätze in grosser
Anzahl nicht nur mitgeteilt, sondern auch durch-
gerechnet werden.
Es sei da hingewiesen auf die Beispiele aus
der kosmischen Physik, die Theorie der Sonnen-
wärme nach J. R. Mayer und nach Helmholtz
und die Behandlung des indifferenten Gleich-
gewichts in der Atmosphäre, ferner auf ver-
schiedene technische Probleme. Auch sonst
finden wir manche Gebiete in erweiterterer und
vertiefterer Form behandelt, als es in der Regel
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
645
in den elementaren Lehrbüchern der Thermo-
dynamik zu geschehen pflegt, so die Polytropen,
das Verhalten deformierbarer anisotroper Kör-
per, eine allgemeine Aufstellung der thermo-
dynamischen Potentiale auch für feste elastische
Körper, die thermischen Dilatationen und adia-
batischen Elastizitätskonstanten u. s. w. Man
wird staunen, einen so gewaltigen Stoff auf dem
Raum von 360 Seiten behandelt zu finden, um
so mehr als überall auf eine möglichst allgemeine
Behandlung und grösste Sorgfalt in begrifflicher
und mathematischer Hinsicht Wert gelegt wor-
den ist. Es ist klar, dass ein Buch mit so
konzentriertem Inhalt für den Anfanger nicht
gerade leicht zu lesen ist, trotzdem wird es
aber auch seinem Zweck als Einführung voll-
ständig gerecht, nicht nur weil keine über das
Notwendigste hinausgehenden mathematischen
Vorkenntnisse gefordert werden, sondern weil
auch der dem Gebiet ferner Stehende bei ein-
gehendem Studium dem Gedankengang zu folgen
und alle Schwierigkeiten zu überwinden im-
stande sein wird, V. Rothmund.
(Eiogegugen I2. August 1904.)
G. Tammann, Krystallisieren und Schmelzen.
Ein Beitrag zur Lehre der Änderungen des
Aggregatzustandes, gr. 8. X u. 348 S. mit
88 Abbildgn. Leipzig, Johann Ambrosius
Barth. 1903. M. 8, — ; in Leinwand ge-
bunden M. 9, — .
Der Verf. hat sich der dankenswerten Auf-
gabe unterzogen, dieResultate seiner langjährigen
Forschungen zusammenfassend darzustellen.
Auch manche bisher noch nicht veröffentlichte
Beobachtungen sind darin aufgenommen. Diese
Entstehung ist auch massgebend gewesen für
den Charakter des Werkes: es ist kein Lehr-
buch und soll es auch nicht sein. Dazu mUsste
die Auswahl des Stoffes vollständiger, die An-
ordnung systematischer sein. Es hat ganz den
Charakter einer Originalarbeit behalten und
dementsprechend sind auch in theoretischer
Hinsicht die persönlichen Ansichten des Verf.
ausschliesslich massgebend. Es gilt dies na-
mentlich in Bezug auf die von ihm im Gegensatz
zu anderen Forschern vertretene Ansicht, dass
ein stetiger Übergang zwischen dem krystalli-
sierten und flüssigen Zustand, wie er nach Ana-
logie mit dem Verdampfungsprozess vielfach
vermutet worden ist, nicht stattfindet, und dass
die Schmelzkurven geschlossene Kurven seien.
Das wesentlichste vom Verf. experimentell in
Angriff genommene Problem war die Festlegung
der Schmelzdruckkurven, und wie man auch über
die Beweiskraft der Versuche zu Gunsten der er-
wähnten Ansicht denken mag, jedenfalls bedauten
die Untersuchungen mehr als eine Erweiterung
unserer Kenntnisse, eher eine Erschliessung eines
bisher kaum bekannten Gebietes. Für eine
grosse Anzahl von Substanzen sind bis in die
Gebiete der höchsten der experimentellen Tech-
nik zur Zeit zugänglichen Drucke die Unter-
suchungen ausgedehnt worden. Der Verf. war
in der Regel genötigt, sich die Untersuchungs-
methoden selbst zu schaffen und vielfach wird
man mit Bewunderung von den scharfsinnigen
experimentellen Anordnungen Kenntnis nehmen.
Da die Resultate im einzelnen aus den früheren
Publikationen zum grossen Teil bekannt sind,
braucht hier nicht mehr darauf eingegangen zu
werden, doch sei hier noch einmal erinnert an
die zahlreichen neuen Fälle von Polymorphie,
welche die Untersuchungen des Verf. aufgedeckt
haben, besonders an das interessante Verhalten
des Eises und des Phenols. V. Rothmund.
(Eingegangen 12. August 1904,)
W.Ostwald undRLuther, Hand- und Hülfs-
buch zur Ausführung physiko-chemischer
Messungen. Zweite Auflage, gr. 8. 492 S.
Leipzig, Wilhelm Engelmann. 1902. M. 15, — .
Etwas verspätet erscheint die Anzeige dieses
Buches. Es dürfte mittlerweile in die Hände
eines jeden physikalischen Chemikers gelangt
sein. Die reichen Erfahrungen, die Ostwald
in der ersten Auflage niedergelegt hatte, haben
jetzt durch ihn und durch den Subdirektor des
Instituts Luther Erweiterungen und Zusätze
erfahren, welche die fortschreitende Entwickelung
] der physikalischen Chemie erbracht hat. Spe-
i ziell dem Leserkreise dieser Zeitschrift dürfte
I das Hand- und Hilfsbuch eine willkommene
! Ergänzung zu Kohlrauschs Lehrbuch der prak- '
I tischen Physik bieten. Coehn.
I (Eingegangen 15. August 1904.)
Monographieen über angewandte Elektroche-
mie. Halle a. S., W. Knapp.
VIII. Band: Viktor Engelhardt, Hypo-
chlorite und elektrische Bleiche. Technisch-
konstruktiver Teil. gr. 8. XIV u. 275 S.
' mit 266 Figuren und 64 Tabellen im Text.
I 1903. M. 12, — .
I Der Vorgang, mit dessen technischer Aus-
I gestaltung sich die vorliegende Schrift befasst,
ist theoretisch einer der interessantesten und
, auch am meisten studierten der Elektrochemie.
, Die zahlreichen Arbeiten in dieser Richtung, zu
I denen erst in jüngster Zeit noch sehr wert-
I volle hinzugekommen sind, finden hier keine
Berücksichtigung, — es soll das erst in einem
zweiten Teile geschehen. Aber es ist von
I Interesse, den Wegen nachzugehen, welche die
I Technik eingeschlagen hat, um bezüglich der
Apparatur, des Elektrodenmaterials, der ver-
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646
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
wendeten Lösung, der Temperatur und der
Stromverhältnisse die günstigsten Ausbeuten
bei diesem Prozesse zu erzielen.
IX. Band: H. Becker, Die Elektrometal-
lurgie der Alkalimetalle, gr. 8. VIII u. 135 S.
mit 83 Figuren und 3 Tabellen im Text.
1904. M. 6,—.
Die Entdeckung der Alkalimetalle verdankt
man der Elektrochemie; ihre Gewinnung bildet
eines der ausgedehntesten Anwendungsgebiete
der Elektrolyse. Die Zusammenstellung des
bisher Erreichten dürfte eine willkommene
Unterlage bilden für die noch weiterer Durch-
arbeitung harrende theoretische Behandlung
der Elektrolyse geschmolzener Salze.
X. Band: TitusUlke, Die elektrolytische
Raffination des Kupfers. Ins Deutsche über-
tragen von Viktor Engelhardt. gr. 8.
Xu. 152 S. mit 86 Figuren und 23 Tabellen
im Text. 1904. M. 8, — .
Die Gewinnung reinen Kupfers wird fast
ausschliesslich elektrolytisch durchgeführt. Nur
solchem Material kommen die für die Herstel-
lung von Kabeln etc. erforderlichen Eigen-
schaften zu. Aber noch ein anderer Umstand
hat hier fordernd gewirkt, indem die das Kupfer
begleitenden Edelmetalle leicht aus dem bei der
elektrolytischen Raffination erhaltenen Anoden-
schlamm gewonnen werden. Der Verf. der
vorliegenden Schrift hatte die selten gebotene
Gelegenheit, in die elektrolytischen Kupfer-
hütten verschiedener Länder, insbesondere
Amerikas, Einblick zu thun und schildert das
Gesehene in sachverständiger Weise.
XL Band: W.Pfannhauser, Die Galvano-
plastik, gr. 8. XI u. 138 S. mit 35 Ab-
bildgn. im Text. 1904. M. 4, — .
Eine gute und brauchbare Zusammenstellung
der elektrolytischen Reproduktionsverfahren.
Berücksichtigt werden Kupfer, Nickel, Eisen
und die Edelmetalle.
XII. Band: P. Ferchland, Die elektroche-
mische Industrie Deutschlands, gr. 8. X.
u. 66 S. mit 4 Figuren und Tabellen im Text.
1904. M. 2,50.
Wenn auch die von Werner Siemens
1879 ausgesprochenen Erwartungen für die
elektrochemische Technik sich bisher bei weitem
noch nicht erfüllt haben, so hat doch die
Elektrolyse ein beträchtliches Gebiet bereits
erobert. Stoffe, die auf elektrischem Wege
gewonnen werden, sind von Metallen Alumi-
nium, Gold, Kupfer, Silber, Zinn (die letzteren
vier aus Legierungen), Nickel, Natrium, Magne-
sium; von anderen Elementen Brom, Chlor
(Chlorkalk), Phosphor, Sauerstoff, Wasserstoff;
von Alkalien ^Vtzkali, Atznatron; von Säuren
Chromsäure; von Salzen Natriumhypochlorit
(Bleichflüssigkeiten), Kaliumpersulfat und -percar-
bonat; Calciumcarbid und Jodoform. Die Arbeit
giebt eine wohlgelungene Übersicht über die
in die Technik eingeführten Verfahren. Es
dürfte aber die Bemerkung zutreffen, dass die in
der organischen Elektrochemie bereits erzielten
Erfolge von dem Verfasser doch wohl zu ge-
ring eingeschätzt werden. Coehn.
(Eiogegaogen 15. Angust 1904.)
Paul Hanneke, Die Herstellung von Diaposi-
tiven zu Projektionszwecken (Laternbildem',
! Fenstertransparenten und Stereoskopen, gr. S.
i VIII u. 128 S. Mit 23 Abbildungen. (Photo-
graphische Bibliothek XX.) Berlin, G. Schmidt.
I 1904. M. 2,50.
I Je verbreiteter die Projektion pbotogra-
■ phischer Aufnahmen wurde, um so mehr hat
sich die Herstellung von Diapositiven zu einer
photographischen Spezialkunst entwickelt. Im
vorliegenden Buche ist ein reiches Krfahrungs-
material auf diesem Gebiete zusammengetragen
und alle in Betracht kommenden Diapositiv-
I prozesse eingehend in gemeinverständlicher
Form erörtert. Die meisten in- und auslän-
dischen Plattenfabrikate sind angeführt und
ihre photographischen Eigenschaften verglichen.
Auch die I lerstellung von Vergrösserungen und
Verkleinerungen, von stereoskopischen Bildern
und Dreifarbendrucken wird ausführlich be-
' schrieben, was in einem Spezialwerk wie dem
vorliegenden besser unterblieben wäre.
Die typischen Diapositivplatten sind heute
die Chlorbromsilberplatten, aber auch alle an-
'. deren Plattensorten finden in speziellen Fällen
Anwendung. So ^liefert z. B. der bei Diaposi-
tiven weniger ülJliche Pigmentprozess Bilder,
die besonders wegen des grossen Spielraumes
in der Farbenauswahl den gebräuchlichen oft
vorzuziehen sind. Auch ist dieses Verfahren
nicht umständlicher, da Diapositiv-Pigment-
papiere im Handel käuflich zu haben sind.
Riesenfeld.
(Eingegangen 34. August 1904.'
Fritz Löscher, Leitfaden der Landschafts-
Photographie. 2., neu bearbeitete und er-
weiterte Auflage, gr. 8. XII u. 184 Seiten.
Mit 27 erläuternden Tafeln nach Aufnahmen
des Verfassers. Berlin, Gustav Schmidt. 1904.
M. 3,60.
Das Buch ist für den nicht physikalisch vor-
gebildeten Amateurphotographen bestimmt, und
behandelt in erster Linie die an den Landschafts-
photographen herantretenden kunstästhetischen
Fragen. Aber auch die einschlägigen physi-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
647
kaiischen Erscheinungen werden in leicht fass-
licher und sachlich einwandsfreier Weise be-
sprochen. Besonders wird auf den Zusammen-
hang von Objektivbrennweite und Perspektive
näher eingegangen. Verf. weist darauf hin,
dass die landläufige Regel, die Brennweite be-
trage das I '/j fache der Plattenbreite, bei For-
maten kleiner als 13:18 für Landschaftsauf-
nahmen nicht mehr zutrifft. Es empfiehlt sich
vielmehr dann eine grössere als die durch
obige Regel vorgeschriebene Brennweite zu
wählen und nur ausnahmsweise unter 25 cm
zurückzubleiben. Auch wird betont, dass es
bei der Landschaftsphotographie in erster Linie
darauf ankommt, durch geschickte Benutzung von
Gelbscheibe und orthochromatischer Platte dem
Laube den gleichen Helligkeitswert zu erteilen,
den es beim Betrachten mit blossem Auge zu
haben scheint. Die praktischen Anweisungen für
Aufnahme, Entwicklung, Kopieren, Vergrössern
etc. sind in der für photographische Leitfäden
üblichen Behandiungsweise mitaufgenommen.
Riesenfeld.
(EiDgegangen 24. August 1904.)
Lavoro Amaduzzi, II Selenio. Bologna, Ni-
cola Zanichelli. 1904.
Im Laufe der letzten Jahre hat das Selen
wegen seiner Widerstandsänderung bei Belich-
tung erneute Verwendung erfahren, die in Zu-
kunft gewiss nicht ohne praktische Bedeutung
bleiben wird. Es werden daher hier in über-
sichtlicher Form alle unsere Kenntnisse vom
Selen und seinen Eigenschaften zusammenge-
stellt, wobei namentlich die Leitfähigkeits-Ände-
rungen genauer behandelt werden; auch die
Thermokräfte und galvanischen Elemente mit
Selen werden besprochen und nach einer kurzen
Schilderung der Anwendungen wird eine wert-
volle Zusammenstellung von Arbeiten über
Selen gegeben.
Unter den zahlreichen interessanten Details
ist dem Referenten besonders aufgefallen die
Thatsache, dass eine durch Röntgenstrahlen
hervorgebrachte Widerstandsänderung des Se-
lens so sehr viel langsamer wieder verschwindet
als eine durch gewöhnliches Licht hervorge-
rufene. Diese Erscheinung steht nicht verein-
zelt da, sondern wurde auch bei einer stark
lichtempfindlichen Elektrode beobachtet, welche
der Referent gelegentlich seiner Studien über
Gaselektroden entdeckt hat. (Böse, Ztschr. f.
Elektrochemie 7, 672, 1901; Böse und Kochan,
Ztschr. f. phys. Chem. 38, 28, 1902; Kochan,
Inauguraldissert. Breslau 1902; Kochan, Ztschr.
f. Elektrochem. 8, 33, 61, 79, 1903.) Beide
Beobachtungen sprechen deutlich für die unver-
hältnismässig viel eingreifendere Wirkung der
Röntgenstrahlen gegenüber gewöhnlichem Licht,
und sie sind um so charakteristischer, als sie
in analoger Weise bei völlig heterogenen Vor-
gängen sich vorfinden. E. Böse.
(Eingegangen 4. August 1904.)
Auguste Righi, II Radio. Bologna, Nicola
Zanichelli. 1904.
Righi hat es hier unternommen, die Haupt-
eigenschaften des Radiums mit Hilfe von sehr
demonstrativen Experimenten unter Verwendung
einer Anzahl von ihm konstruierter Apparate
anschaulich zu schildern. Auch in Italien be-
ginnt damit eine Radiumlitteratur zu entstehen,
deren deutsche, französische und englische Re-
präsentanten erst kürzlich in dieser Zeitschrift
besprochen sind. E. Böse.
(Kingegangen 4. August 1904.)
Ernst Ruhmer, Konstruktion, Bau und Be-
trieb von Funkeninduktoren und deren An-
wendung, mit besonderer Berücksichtigung
der Röntgenstrahlen-Technik. Nebst einem
Anhang: Kurzer Überblick über die Grund-
züge der Röntgentechnik von Carl Bruno
Schürmayer, gr. 8 u. 312 Seiten mit 338 Ab-
bildungen und 4 Tafeln. Leipzig, Hachmeister
& Thal. . 1904. M. 7,50.
Von rund 300 Seiten, die das Buch umfasst,
werden 250 für die Beschreibung laut Titel ge-
braucht, die übrigen 50 Seiten sind Hrn. Dr. Carl
Bruno Schür may er, Hannover, zu einem kurzen
Überblick über die Grundzüge der Röntgen-
technik des Arztes zugewiesen. In 1 5 gesonderten
Kapiteln schildert nun Ruhmer seinen Stoff.
Es darf bei dieser Ausdehnung des Werkes
kein Wunder nehmen, dass auch an seinen
Inhalt weitergehende Ansprüche gestellt werden,
wie an die übrigen bisher erschienenen Werke
gleichen oder ähnlichen Inhalts, die den Stoff
meist in mehr oder minder unglücklicher Form
auf verhältnismässig kleinem Raum behandeln.
Solange die Röntgentechnik besteht, sind von
Ärzten und auch von Physikern einschlägige
Werke erschienen, nie hat aber ein eigentlicher
Fachmann, der auch ausser der theoretischen
Grundlage die Fabrikation beherrscht, sich in
Schriftform eingehend geäussert. Ruhm er be-
sitzt nun zwar auch keinerlei praktische Er-
fahrungen auf diesem Gebiet, immerhin wäre
es aber möglich gewesen, dass er seine hier
fehlenden Kenntnisse durch eingehende Er-
kundigungen ersetzt hätte. Er hätte dann den
Ruhm gehabt, ein grundlegendes Werk verfasst
zu haben.
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648
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 20.
Als ich zunächst im ersten Kapitel die Ein-
leitung las (ich ging mit grossem Interesse an
die Lektüre), da mutete es mich sehr sonder-
bar an, meine eigenen Worte, die ich seiner-
zeit für den Katalog einer bekannten Firma
geschrieben hatte, wörtlich übernommen zn
sehen. Ich kann nicht sagen, dass ich davon
gerade sehr angenehm berührt worden wäre,
da man doch in der Einleitung wenigstens des
Verfassers eigenes Ich zu hören wünscht. Nach
der Einleitung hätte sich eine ziemlich um-
fassende Darlegung der theoretisch physika-
lischen Verhältnisse gehört, die natürlich zum
Zwecke des Verständnisses der folgenden Kon-
struktionselemente unbedingt nötig gewesen
wäre. Die theoretischen Ausführungen sind
aber leider so kurz und so kindlich, dass sich
daran wohl kein Mensch belehren kann. Im
zweiten und dritten Kapitel werden kleine In-
duktionsappsirate besprochen. Erst wird eine
kurze, recht unvollständige Anleitung zum Bau
dieser Apparate gegeben, dann werden solche
Apparate, wie sie von verschiedenen Firmen
hergestellt werden, an Hand der Bilder ihrer
Preislisten beschrieben. Hier fehlen dem Ver-
fasser wieder die einfachsten historischen Kennt-
nisse, sonst hätte er wohl die ziemlich ab-
weichende Konstruktion Spamers, der bekannt-
lich nur eine Selbstinduktionsspule benutzt, ge-
bührend envähnt.
Das Hauptkapitel ist nun das Kapitel 4. Eine
eigene, ganz hübsche Wicklungsmethode, die
vom Vater des Verfassers herrührt, bildet den
Anfang. Dann folgen, wohl in alphabetischer
Ordnung, Abbildungen und Beschreibungen von
Funkeninduktoren der Firmen, die dem Ver-
fasser Bilder und sonstige Unterlagen zur Ver-
fügung gestellt haben, meistens in wortgetreuer
Wiedergabe. Des längeren verbleibt der Ver-
fasser bei den K 1 i n g e 1 fu s s sehen Konstruktionen ,
ohne aber auf die schwerwiegenden Irrtümer,
die sich leider in der Abhandlung dieses Fabri-
kanten finden, einzugehen. Dann kommen die
Unterbrecher. Auch hier hat sich der Verfasser
recht wenig um die geschichtliche Entwicklung
gekümmert, es wäre ihm sonst wohl nicht ent-
gangen, dass der Unterbrecher von Dr. M. Levy,
der die kinematische Umkehrung meiner Tur-
binenunterbrecher ist, von Tesla erfunden und
hier auch durch Patent geschützt ist, und es
wäre wohl richtig gewesen, den wirklichen Er-
finder namhaft zu machen. Es folgen dann
Stromquellen, Nebenapparate und Spezialappa-
rate für die Röntgentechnik. Den Schluss bilden
Hochfrequenzströme und Resonanz-Phänomene.
Alles von Klischees der verschiedensten Firmen
angenehm unterbrochen resp. begleitet. Den
Beschluss bildet die wenig einwandfreie Dar-
ITir die Redaktion veraiil«:orllidi Privatdozent Dr. Emil
Druck von Aliens
Stellung der Röntgentechnik des Arztes von
Dr. Schürmayer. Zweifellos ist auf das Buch
viel Arbeit und Sorgfalt verwendet und der
Verlag hat sich alle Mühe gegeben, durch
Ausstattung und gute Bilder dem Ganzen ein
ansprechendes Äussere zu geben, aber, wenn
das Werk seinem Zweck gerecht werden soll,
dem Nichtfachmann zur Orientierung zu dienen,
dem Fachmann als Nachschlagebuch, dann ist
wohl eine vollkommene Umarbeitung des Textes
eine Conditio sine qua non. H. Boas.
(Eingegiuigeii 26. August 1904.)
Berichtigung.
In meinem Aufsatz, Heft 19, Seite 593 ist in Zeile 15
von unten zu lesen: Meter statt mm und Seite $93, Zeile 14
von oben das Wort „induzierte" zu streichen. A. GockeL
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenoasen , der
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Es habilitierte sich für Chemie und Elektrochemie an
der Technischen Hochschule zu Aachen der Vorsteher der
Prenssischen Höheren Fachschule flir Textilindustrie zu Aachen
Dr. phil. Siegmund Kapff.
Verliehen wurde dem ständigen Mitarbeiter beim Meteoro-
logischen Institut in Berlin, Dr. Karl Kassner beim Centnü-
institut daselbst und Dr. Johannes Edler beim meteoro-
logisch-magnetischen Observatorium auf dem Telegraphen-
berge bei Potsdam der Professortitel.
Ernaimt wurden der Privatdozent Dr. C. Pomeranz
zum a. o. Professor der Chemie an der Universität Wien, der
Privatdozent Dr. Johannes Königsberger zum a. o. Pro-
fessor für theoretische Physik an der Universität Freibarg im
Breisgan, der Privatdozent Dr. Paul Rabe in Jena zum a. o.
Professor, die a. o. Professoren an der Universität Lausanne
H. J0I7 (fiir Mathematik) und A. Dommer (fQr Mechanik)
zu o. Professoren daselbst, der bisherige Professor an der
Landwirtschaniichen Akademie zu Poppeisdorf, zugleich Privat-
dozent an der Bonner Universität, Dr. Sommer zum Professor
fUr Mathematik an der Technischen Hochschule zu Danzig.
der Professor Dr. Kurlbaum, Mitglied der Physikalisch-
technischen Retchsanstalt zum etatsmässigen ordentlichen Pro-
fessor an der Technischen Hochschule Berlin, der Privatddoxent
der Chemie Dr. Max Bodenstein zum a. o. Professor der
Universität Leipzig.
Der o. Professor der Mathematik an der Bonner Hoch-
schule Dr. H. Kortum ist am 27. September in Hamburg
gestorben.
Gesuche.
Gesucht nir das physilnlisoli« Institut dar 17ai-
▼exsit&t XAnigsberg ein
promovierter Physiker
zu sofortigem Eintritt. Bewerbungen mit Lebenslauf, Studien-
gang, sowie Zeugnisabschriften sind zu richten an das Di-
rektorat des Physikalischen Instituts.
Assistentenstelle
sucht Physiker >n München promoviert. Zuschriften erbeten
unter M. N. 3791 an Ridolf Messe, MBnchan.
Hose in OSttlngen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig.
t Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 21.
20. Oktober 1904.
Redmktionsschluss für No, 33 am 19. Oktober X904.
5. Jahrgang.
76. Versammlung deutuher Natur-
foraober und Ante zu Breslau, vom
18. bis 24. September 1904. S. 649.
Vorträge und Diskussionen von der
76. NaturforaciierversammluBg zu
Breslau:
E. Hoppe, Zur Konstitution der
Magnete. S. 650.
H. Hartl, Über neue physikalische
Vorlesongsapparate. S. 65$.
C. Pulfrich, I. Über einen Apparat
zur Messung der Kimmtiefe. 2. Über
einen neuen zerlegbaren Theodoliten
und Phototheodoliten. 3. Über die
stereophotogrammetrische KOsten-
vermessung vom SchifT aus. 4. Über
eine neue Art der Vergleichung
photographischer Sternaufoahmen.
S. 656.
R. MüUer-Uri, Vorführung von Va-
kuumapparaten. S. 659.
C. Dieterici, Über die Energie des
Wassers und seines Dampfes bei
hohen Temperaturen.
W. Scheffer, Über Beziehungen
zwischen stereoskopischenAufnahme-
und Beobachtungsapparaten. S. 663.
A. Köhler, Eine mikrophotogra-
phische Einrichtung fUr ultraviolettes
Licht (X = 27s fiß) und damit an-
gestellte Untersuchungen organischer
Gewebe. S. 666.
}. Stark, Bedienung und Anwendung
der Quecksilberlampe aus Quarzglas.
S. 673.
O. Lummeru. P. Weiss, N-Strahlen.
S. 674.
INHALT.
W. Kernst, Beitrag zur Kenntnis
chemischer Gleichgewrichte bei hohen
Temperaturen. S. 677.
L. Grunmach, Über gemeinsam mit
Herrn Reg.-Rat E. Meyer ausge-
führte Versuche zur Gewichtsbe-
stimmung der Emanation des Giesel-
sehen Emanationskörpers. S. 677.
L. Grunmach, Experimentelle Be-
stimmung der Oberflächenspannung
und des Molekulargewichtes von
verflüssigtem Stickstoffoxydul. S. 677.
A. Wehnelt, Über den Austritt ne-
gativer Ionen aus glühenden Metall-
oxyden und damit zusammenhüo-
gende Erscheinungen. S. 680.
O. Lummer, Auflösung feinster Spek-
trallinien, S. 682.
W. Schmidt, Vorführung eines Ap-
parates zur Demonstration stehender
nnd interferierender Wellen. S. 683.
H. Th. Simon, Über einen Phasen-
messer und seine Verwendung zur
FemüberlraguDg der Kompass-
steUung. S, 686.
M. Reinganum, Berechnung des Mo-
lekularvolumens von Halogensalzen
aus den Atomvolumina der Bestand-
teile. S. 687.
L. Graetz, Über die strahlungsartigen
Erscheinungen des Wasserstoffsuper-
oxyds. S. 688.
J. Rosenthal, Über einige Verbesser-
ungen an Qnecksilberlnftpumpen
Sprengelscher Art S. 690.
W. Stern, Demonstration des „Ton-
variators". S. 693.
K. Schreber, Explosionsmotoren mit
Wassereinspritzung. S. 696.
K. Schreber, Kraft, Gewicht, Masse,
Stoff, Substanz. S. 697.
G. Bredig und F. Epstein, Adia-
batische Reaktionskinetik chemischer
Systeme. S. 698.
Eugen Meyer, Die Bedeutung der
Verbrennungskraftmaschinen für die
Erzeugung motorischer Kraft, S. 699,
Bericht u. Debatte Ober den naturwlaaen-
aehaftlich - mathematiaoben Unter-
rioht an den höheren Sohulea.
K. Fricke, Über die heutige Lage
des naturwissenschaftlich-mathemati-
schen Unterrichts an den höheren
Schulen. 3, 708,
F. Klein, Bemerkungen zum mathe-
matischen und physikalischen Unter-
richt, S. 710.
F. Merkel, Wünsche betreffend den
biologischen Unterricht S. 717.
G. Leubuscher, Schulhygienische
Erwigungen. S, 720,
Besprechungen:
V. Bjerknes, Carl Anton Bjerknes.
S. 727.
E. König, Die Farbenphotographie.
5. 727.
Jahrbuch der Naturwissenschaften,
6, 728.
C,Engleru,J, Weissberg, Kritische
Studien über die Vorgänge der
Autoxydation. S. 728.
Personalien. S, 728.
76. Versammlung deutscher Naturforscher und Ärzte zu Breslau,
vom 18. bis 24. September 1904.
Die Hauptstadt Schlesiens vereinigte in der Zeit vom
l8. — 24. September eine, trotz der östlichen Lage Breslaus
achtunggebietende Zahl von Naturforschem und Ärzten , und
diese dankte dadurch vielleicht am besten für die Oberaus
gastliche und freundliche Aufnahme, welche seitens der Stadt
dargeboten wurde. Schon der BegrOssungsabend der Teil-
nehmer am Sonntag, den t8. Sept. spielte sich in drangvoll
fürchterlicher Enge ab und bei der grossen Eröffnungssitzung
am nächsten Morgen waren die gewaltigen Räume des Stadt-
theaters Überfüllt An die üblichen BegrUssungsansprachen
schlössen sich dann die beiden Vorträge:
Koux (Halle): „Die EntwickluDg;mechanik, ein neuer Zweig
der biologischen Wissenschaft" und
Gazert (Berlin): „Die deutsche Südpolarexpedition".
üeide Hauptgruppen der Versammlung vereinigten sich
am Donnerstag, den 22. zu einer Gesamtsitzung, in welcher
„Bericht und Debatte über den naturwissenschaftlich-mathe-
matischen Unterricht an den höheren Schulen" als Verhand-
lungsgegenstand vorlag: Es sprachen zu diesem Thema:
1. K. Kricke (Bremen): Die heutige I.age des naturwissen-
schaftlich-mathematischen Unterrichts an den höheren
Schulen,
2. F. Klein (Götttingen): Bemerkungen zum mathematischen
und physikalischen Unterricht
3. F. Merkel (Göttingen': Wünsche betreffend den biolo-
gischen Unterricht
4, G, Leubuscher (Meiningen): Schnlhygienische Erwäg-
ungen.
Diese Vorträge sowie die sich anschliessende Diskussion
werden unten ihren Platz finden.
Für die gemeinsame Sitzung der naturwissenschaftlichen
Hauptgruppe war als Verhaodlungsgegenstand „die Eiszeit in
den Gebirgen der Erde" gewählt, deren Behandlung in den
Händen der Herren E. Brückner aus Bern, Hans Meyer
aus I.eipzig und J, Partsch aus Breslau lag. Es sprach der
erstere über: „die Eiszeit in den Alpen", der zweite über:
„die Eiszeit in den Tropen" und der letztere über: „die Eis-
zeit in den Gebirgen Europas zwischen dem nordischen und
dem alpinen Eisgebiet".
Die zweite allgemeine Versammlung mit den Schlussan-
sprachen fand am Freitag, den 23. statt und brachte Vor-
träge von:
1. Eugen Meyer (Charlottenburg) über: „Die Bedeutung
der Verbrennungskraftmaschinen für die Erzeugung mo-
torischer Kraft".
2. Haberlandt (Graz) : „Sinnesorgane im Pflanzenreiche";
3. Rhumbler (Göttingen): „Zellenmechanik und Zellenleben."
Die Abteilnngssitzungen der physikalischen Sektion fan-
den im grossen Hörsaale des physikalischen Instituts der Uni-
versität statt, dessen Direktor Geheimrat Prof. Dr. O. E,
Meyer leider durch die Folgen eines unglilcklichen Falles au
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6so
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
der Teilnahme an den VeAandluDgen verhindert war, aber an
Herrn Direktor Dr. Th. Schmidt einen thatkräftigen Vertreter
gefunden hatte. Die Sitzungen der Sektion nahmen einen
sehr regen Verlauf und die einzelnen VerhandlungsgegenstSnde
wurden zum Teil äusserst lebhaft und erfolgreich diskutiert.
Auch das aussergeschäftliche Leben der Sektion, die Pflege
gegenseitiger Beziehungen und regen Meinungsaustausches,
war ein sehr glückliches zu nennen, an das jeder Teilnehmer
mit Freuden zurückdenken wird.
Im einzelnen gestalteten sich die Sitzungen folgender-
massen:
Montag, den 19. nachmittags unter dem Vorsitz von
Herrn Direktor Dr. Th. Schmidt (Breslau):
1. Edmund Hoppe (Hamburg-Dockenhuden) : Zur Konsti-
tution der Magnete.
2. E. Grimsehl (Hamburg): Demonstration eines Pendels
mit direkt messbarer Pendellänge.
3. H ans Hartl (Reichenberg): Neue physikalische Vorlesungs-
apparate.
Dienstag, den 20. morgens unter dem Vorsitz von Herrn
Professor Lech er (Prag):
1. Müller-Uri (Braunschweig): Vorführung von Vakuum-
apparaten.
2. W. Scheff er (Berlin): Über Beziehungen zwischen stereo-
skopischen Aufnahme- und Beobachtungsappafaten.
3. Dieterici (Hannover): Ober die Energie des Wassers und
seines Dampfes bei hohen Temperaturen.
4. A. Köhler (Jena): Eine mikrophotographische Einrichtung
fttr ultraviolettes Licht (A •= 275 /xfi) und damit ange-
stellte Untersuchungen organischer Gewebe.
Vor dieser Sitzung wohnte die Sektion einem in der mathe-
matischen Sektion gehaltenen Vortrage von
C. Pulfrich (Jena) bei über:
a) einen Apparat zur Messung der Kimmtiefe,
b) einen neuen zerlegbaren Theodoliten und Phototheodoliten,
c) die stereo-photogrammetrische Ktlstenvermessong vom
Schiff aus,
d) eine neue Art der Vergleichung photographischer Stern-
aufnahmen.
Dienstag Nachmittag fand eine gemeinsame Sitzung mit
der Sektion Chemie, einschliesslich Elektrochemie statt, in
welcher Herr Geheimrat Ladenburg den Vorsitz führte.
Diese Sitzung brachte:
1. J. Stark (Göttingen): Bedienung und Anwendung der
Quecksilberlampe aus Quarzglas.
2. Diskussion über N-Strahlen: Lummer (Berlin) und Weiss
(Zürich).
3. G. Bodländer (Braunschweig) : Elektrometrische Kohlen-
sSurebestimmung.
4. W. Nernst (Göttingen): Beitrag zur Kenntnis chemischer
Gleichgewichte bei hohen Temperaturen.
Am Mittwoch Morgen fand eine weitere Sitzung der phy-
sikalischen Sektion statt, bei welcher Herr Prof. Dr. Voller
(Hamburg) das Präsidium fflhrte. Es wurden folgende Vor-
träge gehalten:
1. L. Grunmach (Berlin): Experimentelle Bestimmnng der
Oberflächenspannung und des Molekulargemchtes von
verflüssigtem Stickstoffoxydul.
2. A. Wehnelt (Erlangen): Ober den Austritt negativer Ionen
aus glühenden Metalloxyden und damit zusammenhängende
Erscheinungen.
3. A. Voller (Hamburg): über die zeitliche Abnahme der
Radioaktivität und über die Lebensdauer des Radiums im
Zustande sehr feiner Verteilung.
4. O. Lummer (Beilin): Über die Auflösung feinster Spek-
trallinien.
5. W. Schmidt (Giessen): Vorführung eines Apparates zur
Demonstration stehender und interferierender Wellen.
6. M. Reinganum (Münster): Berechnung des Mclckular-
volumens von Halogensalzen aus den Atomvolomina der
Bestandteile.
7. H. Th. Simon (Göttingen): Über einen Fhasenmesser
und sein« Verwendung zur FernUbertragung der Kompafs-
stellong.
Die letzte Sektionssitzung fand am Mittwoch Nachmittag
unter dem Vorsitze von Herrn Professor O. Lummer (Berlin 1
statt und brachte folgende wissenschaftliche Vorträge:
1. L. Graetz (München): Strahlungsartige Erscheinungen des
Wasserstoffsuperoxyds. ■
2. W. Nernst (Göttingen): Strahlung der Gase.
3. J, Rosenthal (München): Verbesserungen an QuecksUber-
Ittftpumpen Sprengelscher Art.
4. W. Stern (Breslau): Demonstration des Tonvariators.
In der Abteilung: Angewandte Mathematik und Physik,
Elektrotechnik, Ingenieurwissenschaften fanden folgende Vor-
träge statt:
1. K. Schrebcr (Greifs wald) : Explosionsmotoren mit Wasser-
einspritzung.
2. Dietrich (Breslau): Das Museum von Meisterwerken der
Naturwissenschaft und Technik in München.
3. K. Seh reber (Greifswald): Über Kraft, Gewicht, Masse,
Stoff und Substanz.
4. Fränkel (Breslau): Allgemeine Einführung von KraA
und Elektrizität im landwirtschaftlichen und gewerblichen
Betriebe, sowie Nebenbahnen.
Ein besonderes Lob verdient noch die vorzüglich arran-
gierte Ausstellung, welche eine reiche Fülle des Sehenswerten
darbot und auch für die Physiker eine wertvolle Eigänzung
der Abteilungssitzungen bildete.
Für die im nächsten Jahre stattfindende 77. Tagung der
Gesellschaft deutscher Naturforscher und Ärzte wurde Meran
als Versammlungsort gewählt. E. Böse.
VORTRÄGE UND DISKUSSIONEN VON DER 76. NATUR-
FORSCHERVERSAMMLUNG ZU BRESLAU.
Edm. Hoppe (Hamburg), Zur Konstitution
der Magnete.')
Durch die Untersuchungen von Hagen-
bach'') und Oishausen') ist nachgewiesen,
dass der alte Streit um die Anwendung des
Biot-Savartschen Gesetzes nicht durch Unter-
suchungen mit geschlossenen Strömen erledigt
werden kann, dass man vielmehr dies Gesetz
sowohl auf die mit dem Magneten starrverbun-
1) Vorgetragen in Abteilung 2 am 19. Sept.
2) Hagenbach, Ann. d. Phys. 4, 233, 1901.
3) Olshansen, ib. 0, 681, 1901.
denen Leiterteile, wie auch auf die feststehen-
den Leiterteile anwenden kann, ohne mit der
Erfahrung oder dem Gesetz der Erhaltung der
Energie in Widerspruch zu geraten. Dagegen
macht Hagenbach darauf aufmerksam, dass,
wenn man die Amperesche Vorstellung von der
Ersetzbarkeit der Elementarmagneten durch
Elementarströme zu Grunde legt, die elektro-
dynamische Wirkung zwischen diesen Eiementar-
strömen doch in der Verbindungslinie je zweier
der Ströme liegt, also nicht genügend ist, die
aus dem Biot-Savartschen Gesetze abgeleitete
Kraft zu ersetzen, wenn man sie anwendet auf
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jaht^ang. No. 21.
651
die in einem Magneten vorhandenen Elemen-
tarmagnete. Obwohl also das Biot-Savartsche
Gesetz durch jene Untersuchungen als völlig
ausreichend nachgewiesen ist zur Erklärung
sämtlicher Rotattonserscheinungen und der durch
Rotationen erzeugten Induktionsströme, so be-
steht doch noch ein theoretisches Interesse an
der Frage, ob der Sitz der Induktion in dem
mitrotierenden Teile der Leitung oder in dem
ruhenden Teile derselben zu suchen sei. Im
ersteren Falle wäre die Amp^resche Vor-
stellung von der Konstitution der Magnete un-
zulässig, im zweiten Falle könnte man in der
That den Elementarmagneten durch einen
Elementarstrom ersetzen. Wenn man aber das
Biot-Savartsche Gesetz auf die rotierenden Teile
des Magneten selbst anwendet, so müssen die
Enden der Achse des Magneten eine elektrische
Spannungsdifferenz besitzen gegen den sym-
metrisch zur Achse liegenden Mittelschnitt, d. h.
je nach der Rotation muss an dieser Peripherie
des Mittelschnittes positive oder negative La-
dung gefunden werden, während die Endflächen
der Magnete die entgegengesetzte Ladung auf-
weisen.
Auch wenn man von der Vorstellung des
Kraftfeldes ausgeht, besteht dieser Gegensatz.
Setzt man voraus, dass das Kraftfeld mit dem Mag-
neten fest verbunden ist, so kann der rotierende
Magnet auf die mit ihm verbundenen Leiterteile,
also auch auf sich selbst keinerlei Induktions-
wirkung ausüben, sondern nur auf die in relativer
Ruhe befindlichen Teile der Leitung. Stellt man
sich dagegen das Feld als stationär vor, oder
auch als mit anderer Geschwindigkeit rotierend
als der Magnet selbst, so wird der Magnet
auf sich selbst eine induzierende Wirkung aus-
üben und ebenso, wie oben geschildert, an seinen
Polenden und in der Peripherie seines sym-
metrischen Mittelschnittes Ladung erzeugen.
Eine Entscheidung über die Zulässigkeit dieser
letzten Vorstellung scheint mir nun bereits der
Versuch erbracht zu haben, welchen ich im
vorigen Jahre veröffentlichte'), und der bereits
anderweitig Bestätigung gefunden hat. Ich zeigte
da, dass die auf einem Blatt Papier oder einer
Glasplatte erzeugten Eisenpulverkraftlinien eine
erhebliche Abweichung von der radialen An-
ordnung aufweisen, wenn man das Pulver erst
während der Rotation aufstreut, vorausgesetzt,
dass das Feld stark genug ist. Man kann die
Ablenkung sehr verstärken, wenn man auf die
Fläche einen weiten Eisen ring legt, welcher wegen
des starken Haftvermögens das Fortschreiten
der Linien in den peripheren Teilen mehr ver-
zögert als in den unmittelbar an den Mantel des
Magneten grenzenden Teilen. Bei einem cylin-
i) Hoppe, Mitteilungen der iMathem. Cesellscbafl in
Hamburg ^1903, S. 125.
drischen Eisenkern von 3,2 cm Durchmesser,
welcher durch eine Drahtspule mit einem Strom
von 8 Amp. ein magnetisches Moment von
15 197 c. g. s. erhielt, erzielte ich bei einer Ro-
tation von 10 Umdrehungen in der Sekunde
unter Anwendung eines 9 mm dicken Eisen-
ringes, dessen innerer Durchmesser 5 cm be-
trug, Abweichungen der Kraftlinien von der
radialen Richtung bis zu 2 mm am Mantel des
Magneten. Am, deutlichsten werden diese Ab-
weichungen der Kraftlinien, wenn man eine
Papierfläche nimmt, die den rotierenden Mag-
neten recht eng umschliesst, und diese in der
Lage befestigt, dass sie die Achse des Magneten
gerade in dem Pol schneidet. Natürlich muss
man das fallende Eisenpulver vor dem Luft-
zuge, den die Rotation des Magneten machen
würde, durch einen Papiercylinder, welchen man
in die ausgeschnittene Öffnung klebt, schützen.
In dieser Lage sind ja die Kraftlinien horizontal
und infolgedessen bleiben die Eisenstaubteilchen
nach Aufhören des Stromes in der durch die
Drehung eingenommenen Lage ruhig liegen.
Stellt man dagegen die Kraftlinien auf einer
Platte oberhalb des rotierenden Magneten dar,
so zeigen dieselben freilich auch die Abweichun-
gen, aber da die Kraftlinien hier vertikal ge-
neigt sind, stehen die Eisennadeln schräg gegen
die Fläche, und im Augenblick der Stromöff-
nung fallen dieselben um und machen dadurch
die Richtung der Kraftlinien weniger deutlich.
Übrigens hätte man wohl' aus der That-
sache, dass auch der stärkste Magnet beim
Rotieren um seine Achse keine Temperatur-
steigerung erfahrt, den Schluss machen dürfen,
dass sein Kraftfeld mit ihm rotiert.
Wenn nun auch durch diese Versuche wohl
erwiesen ist, dass das Feld mit dem Magneten
rotiert, wobei man sowohl allein den Eisen-
kern rotieren lassen kann, wie auch den ganzen
Elektromagneten, ohne an der Erscheinung
etwas Wesentliches zu ändern, so könnte man
immerhin noch meinen, dass das Feld eine
langsamere Rotation besitze als der Magnet,
obwohl die Versuche mit dem Eisenring doch
die Vermutung nahe legen, dass die Erscheinung
der Hemmung in einem Medium mit dem
Haftvermögen o gänzlich verschwinden würde
und also dort die Rotationsgeschwindigkeit des
Feldes durchaus der des Magneten gleich wäre.
Immerhin erschien es wünschenswert zu ver-
suchen, durch Elektrometer- Messungen festzu-
stellen, ob der rotierende Magnet eine statische
Ladung besitze oder nicht, da diese Entscheidung
auch für die erste Art der Anschauung von
Wichtigkeit zu sein schien.
Nachdem durch die Messungen Herrn Gro-
trians') festgestellt war, dass mit einem nach
l) Grotrlian, Ann. d. Phys. 9, 794, 1901.
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652
.Physikalische Zeitschrift. .5. Jahrgang. No. 21.
Dolezaleks') Angaben hergestellten Elektro-
meter Spannungen der Grössenordnung, wie sie
bei solchem Rotationsversuch vorkommen, ge-
messen werden können, handelte es sich nur
darum, eine Methode au&ufinden, welche durch
solche Messung eine Entscheidung zu fällen
gestattete. Eine solche Entscheidung hatten
die Messungen des Herrn Grotrian nicht ge-
bracht. Derselbe hatte den zur Nadel des
Elektrometers führenden Draht schleifen lassen
an dem Centralschnitt des Magneten, der senk-
recht zur Achse gelegt ist (ich habe den Schnitt
als Symmetrieschnitt bezeichnet), dann beob-
achtete er Ablenkungen bis zu 14 Skalenteileii.
Sobald die Berührung mit dem Magneten auf-
gehoben wurde, erhielt Herr Grotrian keine
bestimmten Ausschläge. Diese Unbestimmtheit
muss auf irgendwelche Störungen in dem Elek-
trometer oder der Isolierung zurückgeführt
werden, denn nach keiner der vorhandenen
Theorien konnte der Elektrometerausschlag ein-
fach verschwinden. Ist der Sitz der Induktion
in dem ruhenden Teile der Leitung zu suchen,
so muss die Höhe der Ladung lediglich von
der Distanz des Endpunktes von der Achse des
Magneten abhängen, wie unten gezeigt wird;
ist aber auf dem Magneten eine statische elek-
trische Ladung vorhanden , so muss diese auf das
genäherte Leitungsende influenzierend wirken,
und das Elektrometer muss ebenfalls eine
.Ladung anzeigen, wie ebenfalls weiter unten
näher ausgefuhnt wird. Also wenn auch seine
Versuche nicht mit unbestimmtem Ergebnis ge-
schlossen, sondern ganz messbare Ladungen erge-
ben hätten, wäre nichts damit entschieden worden.
Die Schwingungsdauer der Elektrometer-
nadel meines Apparates war je nach den
Quarzfäden verschieden, bei dem einen von
0,006 mm Dicke war dieselbe 47", bei einem
anderen noch feineren Faden hatte ich die
Schwingungsdauer zu 62" gemessen. Die Em-
pfindlichkeit im ersteren Falle, wo die Qua-
drantenpaare mit + 108 Volt geladen waren
und die Nadel von einem Akkumulator mittels
Brücke eine Teilladung erhielt, ergab für '/z Ska-
lenteil 0,00673 Millivolt.
Um nun Messungen anzustellen, welche die
Frage entscheiden könnten, wählte ich folgende
Anordnung (Fig. i). Ein cylindrischer Eisen-
kern a stand vertikal auf der Achse eines Ro-
tationsapparates, durch eine Spule b wurde
derselbe magnetisiert; diese Spule b stand ent-
weder fest in einem Stativ, so dass der Eisen-
kern allein rotierte, oder sie wurde durch einen
kleinen Bleikeil bei der Rotation des Eisenkerns
mitgenommen. Dann wurde der Strom durch
zwei gleichfalls am Eisenkern angebrachte
l) Dolezalek, Verhandlungen d. Phys. Gesellschaft S,
18, 1901.
Schleifringe der Spule durch Kupferfedern zu-
geführt, so dass der Magnet dauernd die gleiche
Polarität besass. Es ergab sich bei den Ver-
suchen, dass diese beiden Methoden einen wesent-
lichen Unterschied nicht ergaben. Nun
wurde eine Messingkugel c von 1,5 cm Durch-
messer an einem 820 mm langen Silberdraht d
von 0,1 mm Durchmesser an einem Hartgummi-
balken f isoliert aufgehängt in eine solche Ent-
fernung von a, dass dieselbe bei bestimmter
Elongation pendelnd gerade gegen die Mitte des
Mantels von a an diesen anschlägt. In dem
unten angegebenen Falle war die Entfernung
ca. = 76 cm. Ich habe aber auch mit^ verschie-
denen Entfernungen beobachtet von 30 cm bis zu
75 cm. Von / führte ein feiner Silberdraht,
der mit dem Suspensionsdraht der Kugel ver-
bunden war, an den Knopf der Elektrometer-
nadel, welche in ca. 1,5 m Entfernung aufge-
stellt war. Die Elongation der Kugel wurde
durch einen Hartgummigriflf, den ich an einem
Stativ befestigte, bewirkt. Durch eine geringe
Verschiebung dieses Stativs konnte die Elon-
gation um 1 bis 2 mm verkleinert werden, so
dass die pendelnde Kugel dann den Magneten-
mantel nicht ganz berührte, sondern nur bis
in seine Nähe kam. Nach Beendigung einer
ganzen Schwingung wurde die Kugel von dem
Hartgummigriflf wieder aufgefangen, was durch
eine leichte Neigung des Stativs bequem zu
erreichen ist. Nachdem die Einstellung einmal
genau ausprobiert ist, kann die Ausfuhrung
dieser Pendelbewegung mit und ohne Berührung
des Magneten beliebig oft wiederholt werden.
Ob das beabsichtigte Berühren stattgefunden
hat, verrät der dabei erzeugte Klang.
In einer früheren Publikation •) habe ich
aus den M axwellschen Gleichungen unter der
Voraussetzung, dass das Koordinatensystem so
gewählt wird , dass die ^- Achse mit der Achse
des Magneten zusammenfallt und der o-Punkt in
der Mitte des Magneten liegt, das Potential
für einen Punkt xyz abgeleitet zu
(i)
V=-
n-yL-i
Yx^+j^^ + s^
^v + <^
wo n die Winkelgeschwindigkeit, fi die Stärke
des Poles und C eine Konstante darstellen.
l) Hopipe, Ann. d. Phys. 8,^670, 1902.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
653
Bezeichnet man mit a und ß die Winkel, welche
die Verbindungslinie zwischen Pol und den
Punkten ^i/i^i resp. X2}'2^-i mit der ^r- Achse
machen, und bezeichne a die Anzahl der Um-
drehungen des Magneten in einer Sekunde, so
folgt daraus die elektromotorische Kraft
(2) ^= F, - F^ = - ^^^,: - {cos a - cos ß)
Millivolt.
Da für einen Strom von 8 Amp. in der
Spule a, sowohl nach magnetischen Messungen,
wie nach Induktionsmessungen, ^=1169 cmf
g|. sec-' war, so würde für eine Verschie-
bung der Kugel c von einem Punkt, wo der
Winkel /9=83«si' war, zu einem Punkt mit
dem Winke! a= 15« 49' eine elektromotorische
Kraft C = 0,4992 Millivolt erzeugt werden
müssen. Wird die Kugel aber wieder in die
ursprüngliche Lage zurückgebracht, so würde
die entgegengesetzte Induktion stattfinden, das
Gesamtresultat ist also o. Daran wird nun
nichts geändert durch die Überlegung, dass
die Kugel sich nicht in der Symmetrieebene
bewegt, was bei Ableitung jener Gleichung
vorausgesetzt war, denn wir hatten dazu die
Strömungskomponente in der rr-Richtung = o
gesetzt. Man kann nämlich eine genau gleiche
Ableitung auch für j's- oder jr^-Ebene anstellen,
wie sie hier für die :y-Ebene gewählt war, und
erhält durch Superposition beider Werte wieder
das Resultat der Gleichung i und 2. Also
wird auch für die Pendelbewegung der Kugel c
die Gleichung 2 das Resultat für die Induktion
sein. Wir dürfen also für unsere Betrachtung
die Pendelschwingung ersetzt denken durch
eine Verschiebung der Kugel c in der Richtung
des Radius in der Symmetrieebene des Mag-
neten mit kon-stanter Geschwindigkeit. Während
nun aber die Kugel c diese Bewegung ausführt,
hat der Magnet seine Rotation ausgeführt, und
zwar während die Kugel von der Peripherie
eines Kreises durch den Punkt i in Fig. 2 zu
Fig. 2.
einem Punkte der Peripherie durch 2 und wieder
nach I zurückgeht, hat der Magnet sich um
den Winkel 103 gedreht. Dann lässt sich diese
doppelte Bewegung auf die Kugel allein über-
tragen, und die Induktion muss dann ebenso
gross sein, als ob die Kugel auf den in Fig. 2
gezeichneten Kurven von i nach 2 und nach
3 gegangen wäre, das Feld aber in Ruhe ge-
blieben wäre. Da nun bei einem homogenen
Felde auf der Peripherie eines Kreises überall
das gleiche Potential vorhanden ist, muss die
Integration über die Kurve 123 den gleichen
Betrag geben, als ob die Kugel auf der Peri-
pherie selbst von i bis 3 gegangen wäre, oder
als ob die Kugel ruhig in i geblieben wäre
und das Feld allein rotiert hätte. In unserem
Falle, wo der Magnet in i Sek. 10 Umdrehungen
machte, während das Pendel ca. i Schwingung
ausführte, würde die Kurve die Form einer
Spirale erhalten, welche in ca. 10 Windungen
sich dem Punkte 2 bis zur Berührung näherte, um
dann nach weiteren 10 Windungen wieder zum
ersten Kreise zurückzukehren. Setzen wir also
voraus, dass das Feld mit den Magneten rotiert,
so muss es gänzlich irrelevant sein, ob die Kugel
bei der Pendelschwingung den von der Erde iso-
lierten Magneten berührt oder nicht, da das Po-
tential V mit dem Kos. des Winkels a wächst.
Freilich werden wir den vollen Ausschlag der
Elektrometernadel, den wir erhalten würden,
wenn die Kugel im Punkte 2 fest läge, nicht er-
warten dürfen, denn die Schwingungsdauer des
Pendels ist ca. i Sek., die der Nadel dagegen
ca. 60 Sek. Die Kugel ist also längst in die
Lage 3 zurückgekehrt, ehe die Nadel Zeit ge-
habt hat, eine Schwingung auszufuhren.
Ganz anders muss das Experiment aus-
fallen, wenn auf dem Magneten durch die Ro-
tation eine statische Ladung entsteht. Sei der
Vektor dieser Ladung G, so wird auf der
Kugel c durch eine Bewegung in der ;r-Achse
eine Elementarladung entstehen 6 =-- • - ;
'' 4X ix
wo K die Dielektrizitätskonstante ist. Be-
zeichnen wir die Flächendichte der^ elektrischen
Ladung auf dem Magneten mit Q, den Radius
des Magneten mit a und mit / eine Konstante,
so ist
(3)
G-/.
{x-a}^
Diese Funktion ist also stetig, solange x — a
einen positiven Wert hat; aber für x=^a tritt
Unstetigkeit ein. Wenn also die Kugel c den
Mantel des Magneten berührt, muss nach dieser
Theorie eine Unstetigkeit des Anwachsens der
Ladung eintreten. In dem Augenblick verteilt
sich die Ladung des Magneten über die ganze
Elektrometer-Leitung. Sei F die mit Elektrizi-
tät belegte Fläche des Magneten, F" die Ober-
fläche der pendelnden Kugel + Leitungsdraht
+ Nadel, Q die ursprüngliche Dichte der Elek-
trizität auf dem Magneten, so ist die nach der
Berührung auf der Nadel eintretende Dichte
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654
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
(4)
^ iF+F")
Dass bei einer statischen Ladung dies wirk-
lich der Gang des Experiments sein würde,
lässt sich leicht mit einem isolierten Konduk-
tor und einem gewöhnlichen Aiuminiumblatt-
Elektroskop nachweisen. Es ist das ein recht
instruktiver Vorlesungsversuch für den Nach-
weis eines statischen Kraftfeldes. Lässt man
die Kugel aus grosser Entfernung gegen einen
solchen isolierten Konduktor, dessen Ladung gar
nicht sehr hoch zu sein braucht, ohne Berühr-
ung pendeln, so steigt die Ablenkung des
Aluminiumblattes ganz regelmässig und nimmt
ebenso gleichmässig wieder ab. Sobald aber
Berührung eintritt, erfolgt ein plötzlicher Aus-
schlag des Elektroskops und diese Ladung
bleibt konstant nach Aufhören der Berührung und
nach Rückkehr der Kugel in die Ruhelage.
Damach würde also das Ergebnis beider Theo-
rien für unsere Anordnung das gleiche Resul-
tat haben, solange die Kugel den Magneten
nicht berührt. Sobald aber Berührung eintritt,
zeigt sich die Differenz der Theorien. Für
die erste Auffassung nach Gleichung 2 ist die
Berührung ohne jede Bedeutung, für die zweite
Theorie nach Gleichung 3 tritt bei der Be-
rührung eine plötzliche Zunahme der La-
dung und eine dauernde Ladung der
Elektrometernadel ein.
Zunächst zeigen die Beobachtungen die
Brauchbarkeit meines Elektrometers zu diesen
Messungen.
In folgender Tabelle giebt Kolumne i die
Entfernung an, in welcher die Kugel c von
dem Mantel des rotierenden Magneten durch
einen isolierenden Hartgummigrifif gehalten wird.
In Kolumne 2 gebe ich die beobachteten Aus-
schläge bei einer Rechtsdrehung des Magneten,
in 3 bei einer Linksdrehung des Magneten, in
Kolumne 4 steht der mittlere Ausschlag, wel-
cher für die Berechnung in Kolumne 6 zu
Grunde gelegt war, in Kolumne 5 gebe ich den
Wert E nach Forme! 2 berechnet, in Kolumne 6
den Wert von E aus den Ausschlägen der
Nadel berechnet. Der Magnet rotierte bei
allen diesen Versuchen mit der Geschwindigkeit
von 10 Umdrehungen pro Sek.
Di-
stanzen
+
Ausschlag
— I Mittel
^nach Formel ' E n. Ausschlag
o 58
3 53,8
4 I 47
76 I 1,5
57,1
5'.2
5'.3
2
I 57,5
! 5«.S
. 49.1
i 1.75
0,66041
0,59962
0,58605
0,02995
0,66
0,6 t
0,562
0,020
Bei der Distanz o wurde die Kugel c durch
eine schleifende Kupferfeder ersetzt. Nach-
dem durch diese Messungen dargethan ist, dass
das Elektrometer in der That eine Messung
dieser Ladungen gestattet, Hess ich die Kugel
aus der Elongation 76 cm eine Pendelschwingfung
machen gegen den rotierenden Magneten, zu-
erst ohne denselben zu berühren, dann durch
Vergrösserung der Elongation um 2 mm mit
Berührung des Magneten, während dieser
dauernd in gleichmässiger Rotation gehalten
wurde. Nach jeder Schwingung wurde die
Kugel wieder am isolierenden Griff arretiert.
Die Elektrometernadel setzt sich nun beim
Beginn des Pendeins der Kugel sofort in Be-
wegung und erreicht Maximalausschläge von
25,5 Skalenteilen bei Links- und Rechtsbe-
wegung des Magneten, gewöhnlich werden
ca. 20 Skalenteile Ausschlag erreicht, und kehrt
dann wieder auf die ursprüngliche Ablenkunjj
von ca. 2 Skalenteilen zurück, welche auch bei
ruhender Kugel und rotierendem Magneten be-
obachtet war. Bei dem Verhältnis der Schwing-
ungsdauern von Kugel und Nadel ist natürlich
die Nadel auf dem Maximum ihrer Ablenkung
erst angekommen, wenn die Kugel längst
wieder in Ruhe ist, darum erfolgt keine Ein-
stellung der Nadel auf eine bestimmte Ab-
lenkung, sondern man kann nur den Ausschlag
beobachten. Wird nun die Kugel soweit zu-
rückgezogen, dass sie beim Pendeln deutlich
gegen den Magneten anschlägt, so zeigt die
Elektrometernadel keinerlei Änderung ihres
Verhaltens, sie schwingt genau so gleichmässig
aus, erreicht die gleiche Maximalstellung und
kehrt ebenso gleichmässig in die ursprüngliche
Lage zurück; sie zeigt also keine Dauerladung,
wie es die Gleichung 4 doch verlangte, wenn
man von der Theorie der Gleichung 3 ausgeht.
Damit scheint mir in der That der Beweis
erbracht zu sein, dass man von jeder Theorie
absehen muss, die auf dem rotierenden Mag-
neten eine statische Ladung etablieren würde.
Also für die Betrachtung mit Kraftlinien kann
man nur annehmen, dass diese sich mit den
Magneten drehen und für die ältere Betrach-
tungsweise ergiebt sich die Zulässigkeit der
Amp^reschen Vorstellung, dass die Elementar-
magnete durch Elementarströme ersetzbar sind.
Diskussion.
(Von den Beteiligten durcbgeschen.)
Lecher-Prag: Ich möchte mir folgende
Frage an den Herrn Vortragenden erlauben.
Es muss doch auch in dem Draht induziert
werden, der die Kugel hält; ist das in Rech-
nung gezogen? Ich habe ganz dieselben Ver-
suche gemacht und bin daran gescheitert;
es war mir unmöglich, die statische Ladung
des Äquators des Magneten nachzuweisen.
Dazu kommt noch, dass die Kapazität des
Elektrometers viel zu gross ist gegenüber der-
jenigen einer isolierten Probekugel. Ich glaube,
, dass diese Versuchsanordnung zur Entscheidung
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
655
der Frage, ob durch unipolare Induktion eine
elektrostatische Potentialdifferenz zwischen Pol
und Äquator des rotierenden Magneten entsteht
oder nicht, nicht herangezogen werden kann.
Hoppe: Für die übrigen Punkte der Draht-
leitung ist es in beiden Fällen ganz dasselbe ; kom-
men Kugel und Aufhängedraht wieder zurück, so
ist die Gesamtinduktion gleich Null. Berühren Sie
den Magneten nicht, so bekommen Sie Null; be-
rühren Sie, so müssten Sie eine plötzliche La-
dung bekommen.
Man könnte die Grösse der statischen La-
dung leicht berechnen; um sie auf eine be-
stimmte Fläche zu beziehen, habe ich den
Versuch so abgeändert, dass ich in dem Mag-
neten ein isoliertes Drahtgestell anbrachte,
das mit einer Kondensatorscheibe versehen ist.
Die Grösse der Ladung ist durch die folgende For-
mel gegeben; die Fläche F bezeichnen den Kon-
densator, F' die Oberfläche der Kugel, des
Drahtes und der Nadel. Beides lässt sich einfach
berechnen. Also ist die Dichtigkeit der entspre-
chenden Ladung nach der Formel zu berechnen
'= ^^IL
und müsste sich messen lassen, wenn sie vor-
handen wäre. Ich wüsste nicht, weshalb man
nicht das Experiment berechnen kann.
Hans Hartl (Reichenberg i. Böhmen), Über
neue physikalische Vorlesungsapparate.')
Der Vortragende führte eine Reihe neuerer
von ihm konstruierter Vorlesungsapparate vor,
die sich über verschiedene Gebiete der Physik
erstrecken. Eingeleitet wurde der Vortrag
durch eine mit dem Apparat für Trägheits-
momente durchgeführte Versuchsreihe. Der
Apparat besteht im wesentlichen aus einem
Torsionspendel mit angehängtem Achsenkreuz,
auf welchem die verschiedenen Versuchskörper:
Ringe, Scheiben und Stäbe, in bequemster
Weise angebracht werden können, so dass die
Versuche ebenso rasch wie anschaulich ver-
laufen. Die Verzögerung im Gange des Pen-
dels, welche bei einer Schwingung 6 Sekunden
beträgt, giebt ein Mass für das Trägheits-
moment des auf das Achsenkreuz gelegten,
die Verzögerung bewirkenden Körpers. Aus der
Gleichheit der Verzögerung wird auf die Gleich-
heit der Trägheitsmomente geschlossen. Von
zwei Ringen ausgehend, für welche das Träg-
heitsmoment aus der ohne weiteres einleuchten-
den Formel T= Mr^ berechnet wird, wurden
in der angedeuteten Weise die Trägheits-
momentformeln für Kreisscheiben mit polarer
und äquatorealer Achse, für einen Stab, eine
rechteckige Scheibe, eine ringförmige Platte
experimentell bestätigt. Auch die Zunahme
I) Vorgetragen in Abteilung 3 am 19. Sept. (Vom Vor-
tragenden verfasster Auszog.)
des Trägheitsmomentes um Ma^ bei der Paral-
lelverschiebung der ursprünglich durch den
Schwerpunkt gehenden Achse um die Entfer-
nung a wurde nachgewiesen, sowie auch die
Verschiedenheit des äquatorealen und polaren
Trägheitsmomentes einer Kreisscheibe.
Aus dem Gebiete der Hydromechanik führte
der Verfasser einen Bodendruckapparat
vor, der bei wechselnder Druckhöhe den hydro-
statischen Druck stetig und selbstthätig anzeigt.
Auch das hydrostatische Paradoxon kann mit
dem Apparate in bequemster und anschau-
lichster Weise demonstriert werden.
Das Mariotte-Gay-Lussacsche Gesetz
wurde mit einem dritten Apparate sowohl in
seiner allgemeinen Form, als auch in den daraus
abzuleitenden Spezialformeln demonstriert. Da-
bei gestattet der Apparat durch Anordnung
besonderer, nach Zweihundertdreiundsiebzigstel
des ursprünglichen Volumens, bezw. Druckes
geteilten Skalen ohne jede Rechnung nachzu-
weisen, dass sowohl der Ausdehnungskoeffi-
zient als auch der Spannungskoeffizient der
Luft = ist. Die Handhabung des Appa-
rates ist die denkbar einfachste. Von einem
cylindrischen Gefäss, das nach Art des For-
tin sehen Barometers mit einem Lederboden
versehen ist, gehen zwei Röhren aus. Die eine
ist offen, die andere kalibrierte Röhre kann
oben durch einen Stöpsel geschlossen werden,
wodurch die dem Versuche zu unterwerfende
Luftmenge abgeschlossen wird. Die Erwär-
mung erfolgt durch ein Wasserbad in einem
die beiden Röhren umgebenden Glascylinder.
Die Einstellung auf ursprünglichen Druck bezw.
ursprüngliches Volumen geschieht durch Senken
oder Heben der mit dem Lederboden in Ver-
bindung: stehenden Schraube. Die nach
^ 273
des Barometerstandes geteilte Skala lässt sich
für jeden beliebigen Barometerstand mit
einem Griffe einstellen. — Es ist selbstver-
ständlich, dass sich der Apparat in gewissen
Grenzen auch zum Nachweise der verkehrten
Proportionalität von Druck und Volumen bei kon-
stanter Temperatur (Boylesches Gesetz) eignet.
Der Vortragende brachte hierauf ejne ganze
Serie hintereinandergeschalteter elektrischer
Apparate zur Vorführung, welche insofern
einen gemeinsamen Konstruktionsplan zeigten,
als in jedem derselben die wesentlichen An-
ordnungen in eine lotrechte, dem Auditorium
zugekehrte Ebene verlegt sind, was der An-
schaulichkeit sehr förderlich ist. Eine Er-
klärung einzelner Apparate war daher kaum
nötig. Sowohl an dem Stromwender als
auch an dem Schieber-Pachytrop (Batterie-
wähler), mit welchem die Neben- und Hinter-
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656
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
elnander-Schaltung, sowie die Gruppenschaltung
von 6 Elementen gezeigt wurde, lassen sich
die in Frage kommenden Verhältnisse mit
einem Blicke übersehen. Das gleiche gilt von
dem Schaltbrette, an welchem Versuche über
die Stromstärken und die Widerstände in ge-
zweigten Leitungen durchgeführt wurden.
An optischen Lehrmitteln zeigte der Vor-
tragende ein Modell der Prismenfernrohre,
das bei der immer mehr zunehmenden Ver-
breitung dieser Fernrohrarten für den Unter-
richt gute Dienste leisten dürfte. Zuerst wird
das durch die Objektivlinse erzeugte verkehrte
Bild einer Flamme auf einem Schirme auf-
gefangen. Bei Einschaltung der Porroschen
Prismensysteme zeigt sich sodann sowohl das
Aufrichten als auch das Näherrücken des Bildes.
Dabei kann sowohl die Anordnung im gewöhn-
lichen Prismenfernrohre, sowie die im Relief-
fernrohre mit dem Modelle demonstriert werden.
Den Schluss des Vortrages bildete die Vor-
führung eines Schulapparates zur Bestimmung
des mechanischen Wärmeäquivalents.
Um einen zwischen Körnerspitzen horizontal
gelagerten Hohlcylinder aus Messing, der mit
Wasser gefüllt wird, ist nach Art des Prony-
schen Zaumes ein Bremsklotz gelegt, der mit
Blei beschwert und mit einem Zeiger versehen
ist, der an einer Bogenskala vom Halbmesser
r = 159 mm jene Kraft P angibt, welche
tangentiell an diesem Halbmesser wirken
müsste, um die ganze Vorrichtung bis zu dem
betreffenden Skalenteilpunkte zu drehen. Wird
nun der mit Wasser gefüllte Hohlcylinder mit
Hilfe eines Antriebes in Drehung versetzt, so
wird der Bremsklotz durch Reibung mitge-
nommen, bis er in einer gewissen schrägen Lage
im Gleichgewichte bleibt. Die von dem Zeiger
an der Skala angezeigte Kraft P besitzt dann
dasselbe Drehmoment Pr, wie die Reibung. Ist
letztere = R, ihr Arm = q, so ist das Reibungs-
moment = .^(» und die bei n Touren geleistete
Reibungsarbeit A = n • R • 2.T(> oder, weil
Rq = 7> ist, A = N- P- 2Jrr. Da aber >' = 1 59 mm
ist, so ist 2xr = i m, somit A ^^ n • P. Um
die Arbeit zu bekommen, hat man also bloss
die Anzeige des Zeigers mit der Tourenzahl
(500), die durch einen einfachen Tourenzähler
bestimmt wird, zu multiplizieren. Die Wärme-
menge wird aus dem Gewichte des Wassers,
dem Wasserwerte der festen Bestandteile und
der beobachteten Erwärmung berechnet und
sodann das mechanische Äquivalent einer Kalorie
ermittelt. Der Apparat ist überaus einfach
konstruiert und sehr leicht zu handhaben, was
auch von den übrigen vorgeführten Appa-
raten gilt und für Unterrichtsapparate von be-
sonderer Bedeutung i.st. — Eine Ergänzung
des Vortrages bildete" die Ausstellung der
Firma W. j. Rohrbecks Nachfolger in
I Wien, welche auch die übrigen Hartischen
Apparate in leider zu gedrängter Anordnung
j ausgestellt hatte.
I
I C. Pulfrich (Jena), 1. Über einen Apparat zur
Messung der Kimmtiefe, 2. über einen neuen
I zerlegbaren Theodoliten und Phototheodo-
I Uten, 3. über die stereophotogrammetrische
\ Küstenvermessung vom SchifF aus und 4.
. über eine neue Art der Vergleichung photo-
graphischer Sternaufhahmen.')
I Der Kimmtiefenmesser (ausführlich be-
• schrieben in der Zeitschrift für Instrumenten-
kunde 1904, S. 228) ist für die Nautik inso-
' fern von Bedeutung, als er die Möglichkeit
i gewährt, die Abweichung des Meereshorizontes
I von dem mathematischen Horizont nach Grös^e
' und Vorzeichen schnell und sicher zu bestim-
! men, was bisher nicht oder nur sehr unvoll-
' kommen möglich war. Diese Abweichung lässt
sich nach neueren Untersuchungen von Kos>
I nicht mit der gewünschten Genauigkeit aus der
I Höhe des Standpunktes des Beobachters über
der Meeresoberfläche berechnen, es kommen
' nach den angegebenen Untersuchungen Ab-
I weichungen bis zu 15' von dem normalen
\ Wert vor. Der vorliegende Apparat, der in
i zwei verschiedenen Modellen vorgeführt wurde
— der eine mit Mikrometer, der andere mit
I direkter Ablesung im Okular — , beruht auf der
1 Anwendung eines aus zwei kreuzweise zu ein-
I ander gestellten Spiegeln bestehenden Winkel-
I spiegeis, welcher die beiden seitwärts vom
j Beobachter gelegenen Meereshorizonte in kon-
stantem, von der Stellung des Instruments auf
hoher See unabhängigem Abstände gleich der
doppelten Kimmtiefe erscheinen lässt. Das Vor-
zeichen ergiebt sich ohne weiteres aus der Be-
obachtung, ob Wasser oder Luft sich zwischen
den Kimmen befindet. Der Apparat ermöglicht
somit, die mit dem Sextanten gemessene Höhe
der Sonne oder eines Sternes um eine bisher
in hohem Masse unsichere Korrektionsgrösse
zu berichtigen und ist daher für die genaue
Ortsbestimmung auf dem Meere von Wert.
Der vom Vortragenden ebenfalls vorgeführte
neue Theodolit ist im Interesse des bequemeren
Transports und der Erhaltung der Justierun^-
in zwei Teile zerlegbar, die dann an Ort und
Stelle leicht wieder zusammengesetzt werden
können. Die Zerlegbarkeit erstreckt sich auch
auf das Fernrohr, das horizontal gelagert ist,
und dem ein sog. Prandtlsches Reflexionsprisni.i
mit konstantem Ablenkungswinkel (genau 90'
wegschlagbar vorgelagert ist. Das Fernrohr
ist zusammen mit dem Prisma um die eigene
Achse drehbar. Seine Horizontalstellung er-
folgt ohne Libelle nach Einstellung auf ein
frei herabhängendes Lot. Dadurch, dass sich
i) Vorgetragen i'd .Abteilung I am 2o. Sept.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No, 21.
657
das in seinem Ablenkungswinkel absolut un-
veränderliche Reflexionsprisma nach Belieben
von dem Fernrohrobjektiv entfernen lässt, ist
die Möglichkeit gegeben, selbst die axiale Lage
des Fadenkreuzes zur optischen Achse und zur
Drehungsachse zu prüfen und zu berichtigen.
Der Theodolit ist ebenfalls für Polhöhenmess-
ungen in hohem Masse geeignet; ausserdem
dient er in Verbindung mit dem neuen Photo-
theodoliten zur Messung der Standlinie bei
stereo-photogrammetrischen Landschaftsaufnah-
men und zur Erfüllung der hierfür gestellten
Anforderungen an die Aufstellung der photo-
graphischen Kameras. Auch dieser Apparat
wurde an einem ausgestellten Exemplar erläutert
und die Art seiner Aufstellung und Justierung
dargelegt.
Der Vortragende gab dann einen Überblick
über die Grundlagen und Vorteile der von ihm zu-
erst vor etwa dreijahren vorgeschlagenen stereo-
photogrammetrischen Methode und über
die Fortschritte, welche in neuester Zeit in Be-
zug auf die praktische Ver^vertung der Methode
für die Landesvermessung zu verzeichnen sind. ')
Dem ersten im vorigen Jahre in Jena in Ge-
meinschaft mit dem Vortragenden gemachten
Versuche des inzwischen leider verstorbenen
Herrn Generalmajors Schulze, Chef der To-
pographischen Abteilung der Landesaufnahme,
durch welchen in erster Linie die Richtigkeit
der Überlegungen und die praktische Verwend-
barkeit der Methode dargetan wurden, folgte
auf dem Fusse die eigentliche Einfuhrung der-
selben in die Praxis durch Herrn Oberst von
Ilübl vom Militärgeographischen Institut in
Wien.^) Der Vortragende legte einige der in
Wien mit demStereo-Komparator ausgemessenen
stereo-photogrammetrischen Aufnahmen und die
nach diesen Bildern angefertigten Pläne (i : 25000)
vor, die den gewaltigen Fortschritt, welche die
Nutzanwendung der Methode durch Herrn von
Hübl erfahren hat, sofort erkennen Hessen.
Zeigen dieselben doch, dass man mit einer
Standlinie von 200 bis 300 m selbst bis auf
Entfernungen von 12 km noch richtige Höhen-
kurven konstruieren und die Formation des
Landes erkennen und im Plane festlegen kann.
Nach dem Vorgang des Herrn v.on Hübl
hat neuerdings auch das 3. Genie-Regiment in
Rom (Herr Major Mario Moris) mit der Ein-
führung der stereophotogrammetrischen Methode
in die Praxis begonnen.
1) Mau vergleiche die ausRihrlichen Darlegungeo des
VortrageDdeo in der Zeitschrift iilr Instrameatenkunde 1901
bis 1904.
2) im einzelnen sei verwiesen auf die beiden HUblschen
.\ufsätze:
„Die Stereophotogrammetrie", Mitteilungen des k.
u. k, Militärgeographischen Institutes, Wien, Bd. XXII, S. i,
1903;
„Die stereophotogrammetrische Terrainauf-
nahine", ibid., Bd. XXIII, S. 1, 1904.
An den Fortschritten der stereophotogram-
metrischen Methode ist ferner in hohem Masse
beteiligt sowohl durch eigene Arbeiten, als auch
durch das unermüdliche und begeisterte Ein-
treten für dieselbe der Directeur Honoraire
du Conservatoire des Arts et Metiers in Paris,
Herr Oberst Laussedat'), seit einer Reihe von
Jahrzehnten der Dolmetsch aller auf die praktische
Verwertung der Photogrammetrie in der Topo-
graphie, Architektur und Kunst gerichteten Be-
strebungen, der gerade in den letzten drei
Jahren trotz seines hohen Alters keine Gelegen-
heit vorübergehen lässt, um seine Landsleute
in zahlreichen Vorträgen und Aufsätzen immer
wieder auf die neueren und neuesten Errungen-
schaften der Stereo-Photogrammetrie aufmerksam
zu machen.
Eine weitere Nutzanwendung der stereo-
photogrammetrischen Methode, insonderheit zur
Küstenvermessung vom Schiffe aus, auf
die schon in verschiedenen Zeitschriften des In-
und Auslandes in den letzten Jahren wieder-
holt hingewiesen worden ist, ist zu verzeichnen
in einem Versuch, den die nautische Abteil-
ung desReichs-Marineamts in Berlin in die-
sem Herbst in der Nord- und Ostsee zur Ausführ-
ung gebracht und an dem der Vortragende so-
wohl zum Zwecke der erstmaligen Erprobung der
von ihm konstruierten stereo-photogrammetri-
schen Apparate an Bord eines Schiffes als auch
zur Prüfung der von ihm vorgeschlagenen Me-
thode der Ausmessung solcher Aufnahmen teil-
genommen hat. An eine Verwendung von Li-
bellen ist an Bord eines Schiffes natürlich nicht
zu denken. Die Justierung der beiden an den
Enden des Schiffes an der Steuerbordseite auf-
gestellten Phototheodolite erfolgt durch gegen-
seitiges Anvisieren der gegenüberliegenden Sta-
tionspunkte mit Hilfe von Haltefernrohren, die
in fester Verbindung mit den Phototheodoliten
sich befinden und unter trigonometrischem An-
schluss an eine durch die beiden Stationen und
eine seitlich angebrachte Marke gelegte Ebene,
so dass die Erfüllung der für stereo-photogram-
metrische Aufnahmen gestellten Bedingung, dass
die Platten in einer Ebene gelegen sind, jeder-
zeit unabhängig vom Bewegungszustand des
Schiffes möglich ist. Zur Orientierung des nach
den beiden Aufnahmen — die Aufnahme er-
folgt elektrisch für beide gleichzeitig — ausge-
messenen Raumbildes dienen die Wasserober-
fläche selbst und die durch sie gelegten hori-
zontalen SchnittHnien , welche dann das Mittel
darbieten für die im übrigen sehr einfache kon-
struktive Herstellung des Planes in der Hori-
zontalprojektion der Küstenlandschaft.
i) Man vergleiche insonderheit sein größeres Werk
„Recherches sur les Instruments, les methodes et
le dessin topographiques'* , dessen zweiter (Schluss-)
Band soeben, Paris 1903, erschienen ist.
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6s8
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
Die erste Küstenaufnahme dieser Art erfolgte
am 13. August d. J. von Bord S. M. S. „Hyäne"
aus während der Fahrt gegenüber Altenbruch
bei Cuxhaven. Die Standlinie betrug 41,5 m.
Innerhalb der durch die Standlinie und die
Brennweite der photographischen Apparate ge-
gebenen Genauigkeitsgrenzen wurde der nach
den beiden Aufnahmen angefertigte Plan in
Übereinstimmung mit anderen vorhandenen
Plänen gefunden. Die Aufnahmen sind auch noch
in mancherlei anderer Hinsicht von Bedeutung,
insonderheit für Wolkenhöhenmessungen und
für die Untersuchung des Formzustandes der
bewegten Wasseroberfläche. ') Über diese zuletzt
erwähnte Untersuchung der Meereswellen wird
Herr Dr. Kohlschütter vom Reichsmarineamt
noch eingehend berichten. Ein besonderes In-
teresse bieten diese Aufnahmen auch dadurch,
dass im Stereo-Komparator die Krümmung der
Wasseroberfläche infolge der Kugelgestalt der
Erde unmittelbar in die Erscheinung tritt.
Bei allen vorgenannten stereophotogram-
metrischen Aufnahmen war die vom Vortragen-
den ursprünglich aufgestellte Bedingung, dass
die Platten bei der Aufnahme in einer Ebene
gelegen sind, erfüllt. Neuerdings hat Herr von
Hübl damit begonnen, auch solche Aufnahmen
zu verwerten, bei welchen die optischen Achsen
unter sich parallel, aber zur Standlinie nach
rechts oder links geneigt sind. Die Bearbeitung
solcher Aufnahmen mit dem Stereo-Komparator
ist nicht so einfach wie früher, insofern nämlich
die Ebenen gleicher scheinbarer Entfernung
jetzt die Form parabolischer Zylinder annehmen.
Aber diese Schwierigkeiten, welche nur eine
etwas umständlichere Konstruktion notwendig
machen, sind gering anzuschlagen gegenüber
dem grossen Vorteil, dass man im Gebirge von
zwei gegebenen Standpunkten aus auch die
mehr seitwärts gelegenen Partien Stereophoto-
grammetrisch bearbeiten kann. In ähnlicher
Weise hat der Vortragende bereits vor zwei
Jahren die von ihm untersuchten Pariser Mond-
photographien bearbeitet. Die optischen Achsen
waren hierbei unter rund I4<* zu einander ge-
neigt und die auf der Mondoberfläche erhaltenen
Kurven gleicher scheinbarer Entfernung^) stellen
sich dar als die Durchdringungskurven der
Mondoberfläche mit der Oberfläche eines durch
die beiden Standpunkte der Aufnahme und den
Mond selbst gelegten Zylinders von kreis-
förmigem bezw. elliptischem Querschnitt. Der
Vortragende zeigt an den von ihm vorgelegten
1) Man vergleiche die Arbeit des Herrn Geheimen Ad-
iniralitätsrat Rottock über Meereswellenbeobachtungen, Ann.
der Hydrographie etc., 1903, S. 329.
2) Vergleiche die diesbezügliche VeröfTentlichnng des
Herrn Oberst Laussedat im Bulletin de la Society Astro-
nomique de France, 1903,8. 395, sowie den von Pulfrich
auf der Astronomischen Versammlung in Göttingen am 5. Au-
gust 1902 gehaltenen Vortrag, V. ]. d. Bd. 37, S. 211.
Schnittkurven dieser Art, wie die Unrejjci-
mässigkeiten der Mondoberfläche hierbei ohne
weiteres in die Erscheinung treten. In der Tat
lässt sich nach diesem Verfahren nicht allein
die Höhe der einzelnen Mondberge ohne Rück-
sicht auf ihre Schattenlänge bestimmen; es
bietet sich auch die Möglichkeit, auf diese
Weise ein wirkliches Modell der Mondoberfläche
zu konstruieren.
Zum Schluss berichtete Dr. Pulfrich über
ein neuerdings von ihm gefundenes Verfahren
zum Vergleichen zweier Sternaufnahmen (aus-
führlich beschrieben in der Zeitschrift für In-
strumentenkunde 1904, S. 161). Seit etwa
drei Jahren nimmt die vom Vortragenden
eingeführte Methode des stereoskopischen Ver-
gleiches zweier Sternaufnahmen zum Zwecke
der Erkennung von Bildverschiedenheiten, in-
sonderheit zum Zwecke der Auffindung von
Planeten, veränderlichen Sternen, Plattenfeh-
lem und Parallaxen die erste Stelle ein, und
ihr grosser Wert für diese Zwecke ist durch
eine Reihe von astronomischen Arbeiten experi-
mentell bestätigt worden. Der Vortragende
zeigt, dass diese Vorteile durchaus nicht an das
stereoskopische Sehen gebunden sind. In der
That existiert, wie der Vortragende neuerdings
gefunden hat, Ijoch eine andere Methode, die
für die in Frage stehenden Aufgaben sogar
noch leistungsfähiger ist als die stereoskopische
Methode. Das Verfahren gründet sich auf die
optische Vereinigung der beiden auf dem Stereo-
Komparator liegenden Sternplatten in dem ge-
meinsamen Okular zweier Mikroskope. Die Bilder
können daher nicht allein in beliebiger Über- und
Nebeneinanderlagerung gleichzeitig betrachtet
werden, sie lassen sich auch, und das ist das
Wesentliche der neuen Methode, in rascher Auf-
einanderfolge einzeln betrachten. Hierbei kom-
men dann die Ungleichheiten der beiden Platten
durch Hin- und Herspringen der Sterne und
ihrer Ränder bezw. ihr plötzliches Auftreten im
Gesichtsfeld inviel aufdringlicherer Weise zur Gel-
tung wie im stereoskopischen Sehen, etwa nach
Art desBlinkens der Leuchtfeuer am Meere, bez«.
des Aufleuchtens der Reklameschilder in Städten
usw. Im übrigen bleibt die Einrichtung des
Stereokomparators unverändert, das Stereomikro-
skop und das monokulare Vergleichsmikroskop
sind austauschbar, so dass jetzt auch diejenigen
Personen, die nicht stereoskopisch sehen können,
imstande sind, den Stereokomparator unter
Zuhilfenahme der vorliegenden sogenannten
Blinkmethode mit Vorteil für die genannten
Zwecke zu verwenden.
Die Anwendbarkeit der vorliegenden Me-
thode bleibt natürlich nicht auf den Vergleich
zweier Sternplatten beschränkt. Sie eignet
sich in hohem Masse auch für den Vergleich
von Massstäben und Sternspektren zur Er-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
659
kennung und Messung etwaiger Verschieden-
heiten, sowie ganz allgemein zur genauesten
Prüfung der Identität von Münzen, Papier-
scheinen und Dokumenten, für welche bisher
die stereoskopische Methode in erster Linie in
Vorschlag gebracht worden ist. Über eine in
der Ausführung begriffene Spezialkonstruktion
nach diesem Verfahren für die Untersuchung
von Spektren und Massstäben wird später be-
richtet werden.
Weshalb das vorliegende Verfahren für alle
diese Aufgaben den Vorzug vor der stereosko-
pischen Methode verdient, ergiebt sich aus
dem Umstände, dass im stereoskopischen Sehen
nur diejenigen BildpunktveiTückungen als Tiefen-
unterschiede in die Erscheinung treten, die in
der Richtung der Verbindungslinie der beiden
Augen gelegen sind, während das vorliegende'
Verfahren auf jede beliebig gerichtete Differenz
in gleicher Weise reagiert.
Die sämtlichen, von der Firma Carl Zeiss
in Jena hergestellten Instrumente wurden
während der Dauer der Versammlung in der
mit derselben verbundenenAusstellungwieder-
holt den einzelnen Interessenten vorgeführt und
erläutert.
R. MQller-Uri (Braunschweig), Vorführung
von Vakuumapparaten.')
Die Vakuumröhren, welche ich Ihnen vor-
führe, werden obgleich zum grössten Teile nicht
neu, dennoch in zweifacher Hinsicht von Inter-
esse sein.
Dieselben zerfallen in zwei Gruppen, von
denen die eine durch in Serien montierte
Vakuumröhren gebildet wird. Diese Ein-
richtung bezweckt Verminderung des Aufwandes
an Zeit und Arbeit bei der Vorführung. Die
andere Gruppe besteht aus Vergrösse-
rungen der Modelle der Hochvakuuni-
röhren. (Diese geben besonders für grosse
Auditorien die Möglichkeit, auch den ferner
sitzenden Hörern die interessanten Lichter-
scheinungen zur Anschauung zu bringen.)
Zur ersten Gruppe bildet die Original-
Vakuumskala nach Gross die Einleitung. Sie
giebt in ihren 6 zylindrischen Röhren ein klares
ßild der fortschreitenden Luftverdünnung und
der für die Hauptstadien charakteristischen
Lichterscheinungen, — wie man solche in einem
mit der arbeitenden Quecksilber-Luftpumpe
verbundenen Rohre wahrnimmt. Um die inter-
essanten I .ichterscheinungen an den Polen besser
studieren zu können, sowie den lünflu.ss der
Elektroden-Gestaltung zu zeigen, i.st das eine
Ende der Röhre .stets mit einer Stiftelektrode,
da.s andere mit einer Scheibenelektrode ver-
sehen worden.
l) Vorgetragen in Abteilung 2 am 20. September.
Die in den Röhren der Vakuumskala ver-
bliebenen Druckwerte sind, in Millimeter-Queck-
silber-Säule ausgedrückt, folgende:
für No. 1 circa 40 mm Druck (leuchtender
Faden, de la Rive)
,fiir No. 2 circa 10 mm Druck (Auflösung des
leuchtenden Fadens, de la Rue)
für No. 3 circa 6 mm Druck (das homogene
Licht der typischen Geisslerschen Röhre)
fiir No. 4 circa 3 mm Druck (geschichtetes
Licht, Gassiotsche Kaskaden)
fiir No. 5 circa 0,14 mm Druck (sogenanntes
Teslalicht, leuchtende Wolken)
für No. 6 circa 0,04 mm Druck, (Crookessche
Glasfluoreszenz bezw. Röntgen- Vakuum).
Als nächste Nummer der ersten Gruppe
folgt die Geisslerröhrenserie Kompen-
dium, deren Röhren annähernd gleiche Luft-
verdünnung besitzen und der No. 3 der Va-
kuumskala ungefähr entsprechen.
In dieser Serie sind die 6 Hauptarten der
Geisslerröhren-Klasse durch besonders schöne
Exemplare vertreten:
No. I. Das cylindrische Rohr mit dem
typisch homogenen Geisslerlichte.
No. 2. Das Verzierungsrohr mit Uran-
glasspiralen zeigt in den Kapillarendstücken die
Erhöhung der Lichtstärke durch Verminderung
des Querschnittes (die bei den Spektralröhren
verwendete Eigenschaft). Diese Röhre ist der
Haltbarkeit wegen in einen Schutzmantel ein-
geblasen.
No. 3. Ist mit einer nachleuchtenden Gas-
art gefüllt, die nach Ausschaltung des Stromes
noch kurze Zeit eine Art Phosphoreszenz zeigt.
No. 4. Eine Compoundröhre, in deren
beiden Abteilungen zwei verschiedene Gase ein-
gelassen . sind.
No. 5. Die Röhre mit phosphoreszie-
render Substanz, welche nach Unterbrechung
des Stromdurchganges weiter leuchtet (z. B.
doppelt geglühtes Calciumsulfat.)
No. 6. Die Röhre mit fluoreszierenden
Lösungen (Fluoreszein grün, schwefelsaures
Chinin blau. Eosin rot, u. s. w.).
Das nun folgende Serienbrett ist beson-
ders für kugelförmige Apparate passend,
die auf dem Serienbrette angeordnet und unter-
einander verbünden, gleichzeitig erleuchtet wer-
den und daher geeignet fiir Vorführung von
Apparaten gleicher Gattung, z. B. mehrerer
der Mineralröhren nach Crook es, welche schöne
Lichteffekte geben. Diese Serienbretter
können mit Schiebekontakten zur succe-
siven Einschaltung versehen werden. Von
die-ser Gattung der Vakuumröhren kommen wir
zur 2. Gruppe, den extragrossen Hoch-
Vakuumröhren.
Wie eingangs erwähnt, sind diese infolge
entsprechender Dimensionierung auch für we-
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66o
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
niger scharfe Augen in den grössten Au-
ditorien noch auf den weit abliegenden
Plätzen sichtbar. (Als erste der extragrossen
Röhren wurde vor einigen Jahren schon für
Herrn Prof. Dr. Lenard die Röhre mit umleg-
barem grossen Schattenkreuz nach Crookes
hergestellt.) Die übrigen kugelförmigen Röhren
der Serie folgten dem bald und neuerdings
sind auch die cylindrischen Röhren mit Leucht-
schirm zur Demonstration des ablenkbaren
Lichtstreifens sowie die Puluj sehen Lampen in
ausserordentlich grossen Exemplaren erzielt
worden.
Diese extragrossen kugelförmigen Ap-
parate legten ebenfalls den Wunsch nahe,
auch die Röhrenserien in entsprechend
grossen Abmessungen zu besitzen. Ich
bin in der Lage, eine Vakuumskala vorzufuhren,
deren Röhren auf mehr als das Doppelte der
Länge und Weite gebracht worden sind. Das
hier vorhandene Exemplar besitzt Röhren von
125 cm Höhe bei 60 mm Durchmesser. Das
erste Exemplar wurde für Herrn Prof. Dr.
Münch geliefert.
Die Einschaltungen werden durch Kontakt-
schlitten hergestellt.
Ausser den oben beschriebenen und anderen
neuen Vakuum-Apparaten sind im letzten Jahre
aus meinem Institute viele neue oder wesent-
lich veränderte Konstruktionen hervorgegangen,
von denen ich folgende besonders erwähne:
1. Verbesserte Kadmium-Spektralröhre
nach Professor A. A. Michelson, die für den
Gebrauch bis 300* C. zu erhitzen und mit
Wechselstrom-Entladungen zu verwenden ist.
2. Neue Spektralröhre für Längs- und
Querdurchsicht nach Grammont D. R. G.
M. 2 1 5 1 24 für Längsdurchsicht verwendet, bietet
die Röhre das hellste und schär&te erzielbare
Spektrum, weil die lange Kapillarstrecke die
Gaskammern axial durchdringt und die scharfen
Ränder, nahe der Wandung freistehen.
3. Spektralröhre mit reinem Silicium-
Tetrafluorid (SiF/t) zuerst für das Astro-
physikalische Observatorium Potsdam geliefert.
C. Dieterici (Hannover), Über die Energie
des Wassers und seines Dampfes bei hohen
Temperaturen. ')
In einer experimentellen Untersuchung über
die Flüssigkeits- oder die spezifische Wärme des
Wassers, welche ich mit dankenswerter Unter-
stützung der Jubiläumsstiftung der deutschen
'Industrie ausgeführt habe, gelang es mir, diese
Grösse bis 3CX)'' C. hin zu verfolgen.
Das angewendete Verfahren bestand darin,
dass eine abgewogene Quantität Wasser in ein
evakuiertes Quarzrohr eingeschmolzen, auf eine
i) Vorgetragen in Abteilung t am 20. September.
sorgfältig gemessene hohe Temperatur erhitzt,
und dann in ein Bunsensches Eiskalorimeter
einfallen gelassen wurde. Die von dem Gefäss
getragene Wärme wurde durch einen zweiten
analogen Versuch bestimmt und durch die
Differenz die Flüssigkeitswärme der eingefüllten
Substanz ermittelt.
Von den erhaltenen Resultaten seien hier
nur diejenigen hervorgehoben, und weiter be-
nutzt, welche sich auf hohe Temperaturen, d. h.
über 100** C. beziehen.
Legt man die mittlere oder Bunsensche
Kalorie zu Grunde, also den hundertsten Teil
derjenigen Wärme, welche nötig ist, um i g
Wasser von o" C auf 100" zu bringen, so lässt
sich nach meinen Beobachtungen zwischen 100
und 300" die mittlere spezifische Wärme des
Wassers zwischen t und o" darstellen durch
Cm = 1,0160 — 0,03 30286 • i + 0,05 1434 - /-,
also die spezifische Wärme bei / durch
et = i,oi6o — o,Oj 6057 ■ ' + OA 4302 • /-.
Hiernach nimmt die spezifische Wärme des
Wassers mit steigender Temperatur beträcht-
lich zu, um so stärker, je höher die Temperatur
steigt.
Dieses Verhalten, welches ich in gleicher
Weise früher schon bei CO^ und Isopentan
beobachtet habe, ist nicht überraschend, wenn
man die bekannte Gleichung der mechanischen
Wärmetheorie für die spezifische Wärme Ci
unter dem Sättigungsdruck
heranzieht, welche sagt, dass die gesamte beob-
achtete Wärme c, in zwei Teile zerfällt, von
denen der erste dazu dient, die Warmheit der
Substanz (Helmholtz) zu erhöhen, der zweite
Teil auf innere Arbeit verwendet wird. Der
zweite Teil wächst aber mit steigender Tem-
peratur, weil sowohl T wie die Flüssigkeitsaus-
dehnung —- zunimmt; letztere um so mehr, je
näher die Temperatur der kritischen kommt.
Bei meinen Versuchen ist, streng genommen,
nicht die spezifische Wärme c, unter Sättig-
ungsdruck beobachtet, sondern die Energie-
änderung. Denn da die Substanz in einem
vollständig geschlossenen Gefäss erhitzt wurde,
ist äussere Arbeit überhaupt nicht geleistet,
also alle beobachtete Wärme auf Energieände-
rung verwendet. Nur weil die spezifische
Wärme Ci sich von der Energieänderung um
die verschwindend kleine mit der FlüssigkeiLs-
ausdehnung verbundene äussere Arbeit />, • ■'
unterscheidet, sind beide Grössen als gleich
behandelt.
Wir sind gewohnt, uns den Zustand einer
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
661
Substanz durch die bekannten Druckisothermen
und die die Sättigungspunkte verbindende
Sättigungs- oder Grenzkurve im pv Blatt dar-
zustellen. Diese Darstellung ist immer von
Vorteil, wenn es sich um Arbeitsvorgänge han-
delt; zur Übersicht der kalorischen Verhältnisse
ist es von erheblich höherem Nutzen, das
Energiediagramm oder dieEnergicIsothermen in
einem Uv Blatt zu konstruieren.
Hierzu liegen die nötigen Daten für Wasser
vor; denn durch die Flüssigkeitswärme ist der
Energieüberschuss der Flüssigkeit bei /*C. und
unter dem Dampfdruck über dem als Nullniveau
hier angenommenen flüssigen Zustand bei o"
gegeben. Ferner können wir die Energieände-
^ tOO 200 300
irm- ctcatper Gramm.
hOO
SOO
600
rung beim Übergang aus dem flüssigen Zustand
in den des gesättigten Dampfes bei t" durch die
innere Verdampfungswärme bei t entweder
berechnen, wenn die nötigen Daten über
Druck und Volumen des gesättigten Dampfes
vorliegen, oder direkt aus kalorimetrischen Be-
obachtungen entnehmen. Endlich sind drittens
von Ramsay und Young die Drucke, welche
der ungesättigte Wasserdampf zwischen 140** C.
und 270° C. bei verschiedenem Volumen ausübt,
beobachtet und da die Energieänderung mit
dem Volumen bei konstanter Temperatur
immer durch
\hv)r ^Adri
gegeben ist, so kann man aus den beobachteten '
Drucken die Energieänderung berechnen. j
Das Ergebnis der Berechnung ist in dem
obigen Uv Diagramm wiedergegeben, in
welchem der Energieüberschuss') über dem will-
kürlicli angenommenen Nullniveau der Energie
des flüssigen Zustandes bei o" C. als Ordinate
zum Volumen als Abszisse bei konstanter an-
gegebener Temperatur in Kalorien gemessen
1) Um MissverstSodnis auszuschliessen, sei bemerkt, dass
unter Energieüberschuss im Sinne der mechanischen WSrme-
theorie die auf Energieänderung verwendete, dem System zu-
gefabrte Wärmemenge verstanden ist, nicht die Änderung des
Energie-Inhaltes der Substanz im Sinne der kinetischen Gas-
tbeorie.
eingetragen ist. Die Kurven geben die Ener-
gie-Isothermen des Wasserdampfes, die gerade
geneigte Linie, welche den Übergang aus dem
flüssigen in den Zustand gesättigten Dampfes
entspricht, hat bei dem Massstab der Zeichnung
nicht zum Ausdruck gebracht werden können.
Die C/^- Isothermen zeigen alle das gemein-
same charakteristische Merkmal, dass sie von
den Sättigungspunkten steil ansteigen, ihre
Neigung vermindert sich und allmählich gehen
sie in gerade der Abzsissenachse parallele Linien
über.
Der Endzustand, bei dem U = konst,
d. h. unabhängig vom Volumen ist, ist, soweit
die Beobachtungen reichen, zwar annähernd,
aber noch nicht vollkommen erreicht. Er tritt
erst ein, wenn der ideale Gaszustand eintritt.
Die Kurve, welche die Sättigungspunkte ver-
bindet, ist die Energiekurve der Grenzzu-
stände.
Auf die Folgerungen, welche aus dem
Energie-Diagramm über die für die Technik
besonders wichtigen Grössen der spezifischen
Wärme des überhitzten Wasserdampfes unter
verschiedenen Bedingungen abgeleitet werden
können, sei hier nicht eingegangen, sondern
nur eine wichtige Folgerung prinzipieller Art
gezogen.
Die spezifische Wärme Cv des Dampfes er-
hält man unmittelbar aus dem Energiediagramm,
indem man die Energiedifferenz bei konstantem
Volumen abliest und sie durch die Temperatur-
differenz dividiert.
Aus dem Energiediagramm ist nun sofort
ersichtlich, dass, da die Energie-Isothermen bei
grossem Volumen nahezu parallel und in nahezu
gleichen Abständen voneinander verlaufen,
Cz' nahezu unabhängig von Volumen und Tem-
peratur ist, also die Forderung der kineti-
schen Gastheorie nahezu erfüllt ist.
Bildet man aber Cv oder die Energiedifferenz
zwischen zwei aufeinander folgende 6^-Isother-
men für kleinere Volumina, welche also dem
Sättigungspunkte näher liegen, so ist sofort er-
sichtlich, dass fr. wachsen muss, weil die untere
Isotherme sich ihrem Sättigungspunkte zu
stärker gesenkt hat, als die obere, welche ihrem
Sättigungspunkte noch ferner ist.
Folglich ist Cv bei konstant erhaltener Tem-
peraturdifferenz vom Volumen abhängig in der
Art, dass, wenn v = v, dem Sättigungsvolumen
ist, Cv einen maximalen Wert hat und von
diesem mit wachsendem Volumen abnimmt.
Bildet man weiter bei v = v, die Energie-
differenzen zwischen je zwei aufeinander fol-
genden Temperaturen, so ist aus dem Dia-
gramm sofort ersichtlich, dass Cv bei festgehal-
tenem Volumen, aber steigender Temperatur
abnimmt.
Demnach ist Cv Volumen und Temperatur-
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662
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
funktion der Art, dass von dem maximalen
Wert, der im Sättigungszustand eintritt, Cv bei
konstant erhaltener Temperatur mit wachsen-
dem Volumen und bei konstant erhaltenem
Volumen mit steigender Temperatur ab-
nimmt.
Dies Ergebnis ist für die Bildung der Zu-
standsgleichung von erheblicher Bedeutung;
denn es lässt sich nachweisen, dass, wenn man
in der allgemeinen Zustandsgleichung
JiT
nach welcher sich der thatsächliche Druck />
und der Kohäsionsdruck x zu dem Gesamt-
druck ergänzen, welcher sich für ein ideales
Gas unter Berücksichtigung der van der
Waalsschen Volumenkorrektion berechnen
lässt, jc mit V. d. Waals als unabhängig von
T annimmt, sich als notwendige Konsequenz
ergiebt: c,, unabhängig von T im Widerspruch
mit dem obigen Ergebnis.
Umgekehrt kann man aber nicht den Ko-
häsionsdruck X als Funktion von T auffassen
und zugleich die obige allgemeine Form der
Zustandsgleichung festhalten, ohne mit den
Folgerungen der mechanischen Wärmetheorie
in Widerspruch zu geraten, welche zur Zu-
standsgleichung
führen. Diese Zustandsgleichung ist gültig,
auch wenn Jr Funktion von T ist, sie giebt
die erste Form wieder, wenn man diese For-
derung fallen lässt. Die letztere Form sagt
durch
auch zugleich aus, dass die richtige Hypothese
für den Kohäsionsdruck auch zugleich die
Gleichung der Energie-Isotherme enthält, also
das Fundamentalproblem der mechanischen
Wärmetheorie nach der Energiefunktion einer
Substanz beantwortet.
Diskussion.
(Von den Uctciligtcn durchgesehen.)
Reinganum-Münster: Ich habe in meiner
Dissertation versucht, vom Energieinhalt auszu-
gehen, und habe dazu die Virialgleichung benutzt.
Ich glaube immer noch, es ist richtig, dieselbe zu
Grund zu legen. Das Virial der inneren Kräfte
ist —/-•_/'(;■), wobei r die Entfernung und f{r)
die Kraft zwischen den einzelnen Massenpunk-
ten ist. Die innere Energie ist diesem Ausdruck
proportional. Ich glaube, es ist immer noch
sicherer, von dieser Beziehung zwischen Virial
x= T\
und innerer Energie zur Aufstellung der Zu-
standsgleichung auszugehen, als von der Gleich-
ung (cf — fr) = (^+/) , . Denn die Deutung
des inneren Druckes und seine Behandlung analog
dem äusseren Druck, die in dieser Gleichung
liegt, ist nur eine Analogie und nicht streng
mechanisch begründet. Streng mechanisch kann
man nur von der Virialgleichung ausgehen.
Eine zweite Bemerkung möchte ich noch
machen, die sich auf die Änderung der spezi-
fischen Wärme mit dem Volumen bezieht.
Hier habe ich in meiner Dissertation den all-
gemeinen Verlauf schon aus den Versuchen
von Amagat und Young festgestellt. Aus
ihnen kann man nämlich den Gang auch des
zweiten Differentialquotienten — ^ als Funktion
des Volumens und der Temperatur wenigstens
angenähert bestimmen, und somit auch die
Änderung der spezifischen Wärme mit dem
Volumen, denn diese ist
Aus den Versuchen von Amagat und
Young geht nun mit Sicherheit hervor, wie in
meiner Dissertation gezeigt ist, dass die spe-
zifische Wärme Cv ein Maximum hat, das un-
gefähr bei dem kritischen Volumen liegt. Auch
die von mir aufgestellte Zustandsgleichung hat
vor anderen den Vorteil, dass sie mindestens
qualitativ diesen Gang der spezifischen Wärme
richtig wiedergiebt. Bei grösseren Voluminen
als das kritische ist , ^ negativ, unterhalb des
kritischen Volumens ist es positiv.
Herr Prof Dieterici hat dieses Maximum
experimentell gefunden; ich möchte daher her-
vorheben, dass ich das Vorhandensein des-
selben vorher schon rechnerisch festgestellt
habe.
Dieterici: ad l. Als Ausgangspunkt zur
Bildung der Zustandsgleichung das Virialprinzip
zu nehmen, ist mathematisch sehr wohl und
sicher begründet, nur ist es schwierig, die
richtige Annahme über die Kräftefunktion zu
finden. Die Fundamentalgleichung, dass die
Differenz der spezifischen Wärmen Cf — Cr- aus
der Arbeit gegen den äusseren und den
Kohäsionsdruck besteht, scheint mir physi-
kalisch ein ebenso sicherer Ausgangspunkt zu
sein. Das Mangelhafte der Formel von van der
Waals ist, dass in ihr der Kohäsionsdruck an-
gesehen wird als bedingt allein durch die Ver-
minderung der l'^nergie der fortschreitenden
Bewegung in der Volumeneinheit, während die
mechanische Wärmetheorie zeigt, dass die Ge-
samtenergie berücksichtigt werden niuss.
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Physikalische Zeitschrift, 5. Jahrgang. No. 21.
663
ad 2. Was die zweiten Differentialquotienten
betrifft, nun, es ist schon schwierig, aus den
direkten Druckbeobachtungen den ersten Diffe-
rentialquotienten zu bilden. Bei dem zweiten
ist es noch schwieriger und unsicherer. Nun
haben Sie Recht, dass Sie in Ihrer Dissertation
berechnet haben, was ich später an CO2 und
Isopentan beobachtete, das Cv beim kritischen
Volumen ein Maximum hat. Aber das bezog
sich nur auf die spezifischen Wärmen in den
Sättigungspunkten. Einer Ausdehnung der Be-
rechnung auf das weite Gebiet des ungesättig-
ten oder überhitzten Dampfes aus der die Än-
derung des Cv mit v und T erkennbar wäre,
bin ich weder in ihrer Arbeit noch überhaupt
in der gesamten Litteratur begegnet und, da
ich das für neu hielt, habe ich es hier vor-
gebracht.
Reinganum: Mir wäre es nicht möglich,
etwas über die Zustandsgieichung streng zu be-
rechnen, wenn ich nicht von der Virialgleichung
ausginge.
Lummer-Berlin: Wie Sie vielleicht wissen,
haben vor längerer ZeitPringsheim und ich das
Verhältnis der spezifischen Wärmen für Wasser-
stoff, Sauerstoff, Kohlensäure und Luft bestimmt.
Unsere Methode, die Abkühlung des ausge-
dehnten Gases direkt durch das Bolometer zu
messen, schien uns berufen, die Frage zu ent-
scheiden, ob von der Temperatur abhängt.
Cv
Wenn diese Abhängigkeit wohl auch nur bei
Gasen mit innerer Arbeit zu erwarten ist (welcher
Frage speziell Boltzmann ein grosses Interesse
entgegenbrachte), so möchte ich mir doch die
Frage erlauben, ob der Herr Vortragende aus
seinen Versuchen, welche meines Erachtens
sicher ergaben, dass Cv eine deutliche Abhängig-
keit von der Temperatur zeigt, schon jetzt einen
Schluss ziehen kann über die Abhängigkeit
von Cf und damit über die Abhängigkeit des
Verhältnisses — von der Temperatur.
Dieterici: Man kann direkt £> aus dem Dia-
gramm entnehftien. Man braucht bloss die
Energiedifferenz zu nehmen zwischen Punkten, I
wo gleicher Druck besteht, und die äussere 1
Arbeit hinzu addieren. Thun Sie das, so sehen
Sie folgendes: Punkte von gleichem Druck I
liegen bei höheren Isothermen bei höherem !
Volumen. Bildet man also Cf, so hat man zu ;
Cv die äussere Arbeit und die Energieänderung
der oberen Isotherme hinzuzufügen, welche ]
zwischen der Volumvergrösserung liegt. Ist v
so gross gewählt, dass die obere Energie-
Isotherme schon horizontal verläuft, so ist letz- ,
terer Betrag null. Ist v aber nahe . dem Sät- '
tigungszustand der niederen Temperatur, so ist |
die Energieänderung der oberen Isotherme,
weil sie hier noch gekrümmt ist, zu berück-
sichtigen. Im wesentlichen muss aber Cf das
analoge Verhalten zeigen wie Cv, d. h. ein Maxi-
mum in der Nähe der Sättigung haben.
Es wäre höchst interessant, wenn man
Cv
hier verfolgen könnte, aber es wird sehr schwie-
rig sein, da man es immerhin mit 20 — 30 Atm.
Druck zu thun hat.
Pringsheim-Berlin: Könnte man es nicht
mit einer andern Substanz als Wasser leichter
machen?
Dieterici: Wenn man stark verdichteten
Dampf untersuchen will, wird man immer der
Schwierigkeit, welche die hohen Drucke ver-
ursachen, begegnen.
W. Scheffer (Friedenau bei Berlin), Ober Be-
ziehungen zwischen stereoskopischen Auf-
nahme- und Beobachtungsapparaten.')
Wenn man ein mit erweitertem (grösser als
65 mm) Objektivabstand aufgenommenes Stereo-
skopbild mit einem Stereoskop betrachtet, dessen
Linsen eine Brennweite gleich der der Aufnahme-
objektive haben, dann bekommt man, insonder-
heit, wenn man relativ nahe Objekte aufge-
nommen hat, einige eigentümliche Erscheinungen
am Vorstellungsbild. Dieses Vorstellungsbild
erscheint uns nämlich verkleinert, näher gerückt
und in die Tiefe verzerrt. Wenn wir mit
einem Helmholtzschen Telestereoskop nahe-
liegende Objekte betrachten, so bemerken wir
hierbei genau dieselbe Erscheinung. Dieselben
erscheinen uns ebenfalls verkleinert, näher ge-
rückt und in die Tiefe verzerrt. Besonders die
Versuche mit dem Helmholtzschen Telestereo-
skop sind so interessant und überzeugend, dass
ein Experimentieren mit diesem einfachen In-
strument nicht eindringlich genug empfohlen
werden kann.
Es giebt nun relativ einfache Formeln, die
es ermöglichen, wenn die Daten des Aufnahme-
und Betrachtungsapparates gegeben sind, das
im Räume schwebende Vorstellungsbild, das bei
der Betrachtung entstehen sollte, mathematisch
festzulegen. Ich habe diese Formeln und ihre An-
wendung in meinem Buch: „Anleitung zur Stereo-
skopie" auf das genaueste dargelegt. Rechnet man
nun nach diesen oder irgendwelchen anderen
zweckmässigen Formeln das im Räume stehende
Vorstellungsbild aus, welches aus einer mit er-
weitertem Objektivabstand aufgenommenen
l) Vorgetragen in Abteilung 2 am 20. September.
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664
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
Stereoskopaufnahme bei Betrachtung mit Linsen
von derselben Brennweite entsteht, so kommt
man zu dem überraschenden Ergebnis, dass
das geometrisch ausgerechnete Bild zwar kleiner
und näher gerückt, aber keineswegs in die Tiefe
verzerrt erscheint. Das bei der Betrachtung
entstehende Vorstellungsbild ist dagegen unter
Umständen recht beträchtlich in die Tiefe verzerrt.
Dieser scheinbare Widerspruch zwischen der
Berechnung und der Erfahrung Hess sich relativ
einfach begründen. Zunächst wird die schein-
bare Annäherung und Verkleinerung dadurch
erklärt, dass der Mensch durch ungeheuer lange
Zeiträume hindurch an die Basis von ungefähr
65 mm als Augenabstand gewöhnt ist. Wenn
auch diese Basis auf grössere Entfernungen ein
ausserordentlich unsicheres Mittel der Ent-
fernungsschätzung ist, so trägt sie doch wesent-
lich zur Wahrnehmung naher Entfernungen bei
(Konvergenz der Augenachsen sowie Parall-
axe aus der verschiedenen Lage der Pro-
jektionscentren der beiden Augen). Die Mensch-
heit ist nun gewöhnt, alle wahrgenommenen
Entfernungen auf die Basis von 65 mm zu be-
ziehen, sie zur Bildung des Urteils als wesent-
lichen Faktor zu benutzen. Wenn wir plötzlich
diese Basis etwa durch d:is Helmholtzsche
Telestereoskop ändern, so wird zunächst eine
eigentümliche (psychologische) Unsicherheit
unseres Urteils entstehen, da der uns gewohnte
konstante Faktor verändert ist. Da wir aber
gar nicht in der Lage sind und in keiner Weise
Erfahrungen haben, die uns ermöglichen, eine
veränderte Pupillendistanz als Grundlage unserer
Schätzung anzunehmen, so werden wir, so gut
es geht, die alte uns geläufige Basis von 65 mm
auch auf die neuen Verhältnisse anwenden. Man
kann sich an einer einfachen Figur mit einigen
Strichen klar machen, dass die Objekte um so
viel näher und kleiner erscheinen müssen, als
die neue Basis grösser war, wie die normale
Pupillendistanz des Beobachters.
Der Mensch hat bekanntlich eine Pupillen-
distanz- von ungefähr 65 mm.
Machen wir nun die Annahme, wir könnten
unsere Pupillendistanz beliebig verändern —
was wird die Folge sein.'
Durch eine grosse Menge von Erfahrungen
ist der Mensch gewöhnt worden, aus der Kon-
vergenz der Augenachsen auf die Entfernung
eines Gegenstandes zu schliessen.
Nehmen wir zunächst an, dass wir den
Punkt P in Fig. i mit normaler Pupillendistanz
LX betrachten. Der Punkt wird in einer ge-
wissen Entfernung angenommen werden, die
infolge langer Übung des Menschengeschlechtes
der wahren Entfernung entspricht.
Nun erweitern wir plötzlich unsere Pupillen-
distanz auf L^N-^ der Konvergenzwinkel ist ge-
wachsen, und zwar von a zu ßj geworden.
Da wir aber nicht daran gewöhnt sind und
es aller Erfahrung widerspricht, mit erweitertem
Augenabstand zu sehen, werden wir versuchen,
uns den veränderten Verhältnissen im Geiste,
so gut es eben geht, auf Grund alter bewährter
Erfahrungen anzupassen.
Der einfachste Weg hierzu i.st, eine An-
näherung des Punktes um soviel anzunehmen,
dass der neue Konvergenzwinkel mit der alten
Pupillendistanz erreicht wird. Diese schein-
bare Annäherung, die rein subjektiv ist,
können wir mathematisch bestimmen:
In Fig. I haben wir nämlich laut Konstruk-
.tion die Gleichung
PN L N
In Worten: Die subjektiven Entfernungen
sind umgekehrt proportional der Basis.
Eis besteht nun noch eine Erfahrung, die
hier berücksichtigt werden muss, nämlich —
wenn ein Gegenstand uns näher rückt, erscheint
.'
:-\
i
Fig. I.
Fig. 2.
er uns unter einem grösseren Gesichtswinkel,
und es ist die Vergrösserung durch Annäherung
direkt proportional der Tangentenfunktion der
Gesichtswinkel. Da uns ein mit erweiterter
Pupiüendistanz betrachteter Körper zwar näher,
aber durchaus nicht grösser erscheint, so
nehmen wir, wieder auf Grund der Erfahrung,
eine Verkleinerung an — eben weil der näher-
gerück-te Körper von Rechtswegen grösser er-
scheinen sollte.
Die subjektive Grösse der Objekte ist also
ebenfalls umgekehrt proportional der Basis.
Es ist dann noch ein dritter Punkt zu dis-
kutieren: Die Tiefenwahrnehmung.
In Fig. 2 ist angenommen, dass die Tiefen-
strecke PP, so kurz ist, d. h. uns unter einem
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
66s
so kleinen Sehwinkel (ß) bei normaler Pupillen-
distanz erscheint, dass wir sie als Tiefe gerade
nicht mehr wahrnehmen. Bei der erweiterten
Pupillendistanz L^N genügt -4 ßi gerade, um
die Punkte getrennt zu sehen, also ein Minimum
von Tiefe wahrzunehmen
tang^ -^/^ _*^S_/_ -^
tang «1 ~ LiN ' tang f\ ~~ L^N
Da die Winkel a und 7 sehr klein sind,
können wir statt der Tangenten direkt die
Winkel setzen:
« y LN . . a—Y LN
- = = f—ij also auch - = > ,r
«1 /i t-\N a^—r^ L^N
2^ß = 2^-f — 2i.a (da^^= 180° — 2^. a —
(i8o-^r))
-4i?, =^r, — ^«,
also
ß _LN
ß\~L,N
In Worten: die subjektive Tiefenwahr-
nehmung (das Tiefenvorstellungsvermögen) ist
direkt proportional der Basis.
Wenn wir also etwa mit einem Telestereo-
skop nahe Objekte betrachten, gelten die hier
entwickelten Sätze.
Nachdem diese psychologische Begründung
der eigentümlichen Erscheinung gefunden war,
wurde der Versuch gemacht, ein Stereoskop zu
finden, welches bei beliebigem Objektivabstand
aufgenommene Objekte ohne Verzerrung zeigt.
Durch Rechnung wurde gefunden, dass dieser
Bedingung ein stereoskopisches Instrumen-
tarium entspricht bei dem folgende Gleichung
erfüllt ist:
Brennweite der Aufnahmeobjektive dividiert
durch die Distanz der Aufnahmeobjektive ist
gleich Brennweite der Stereoskoplinsen dividiert
durch die Pupillendistanz (65 mm).
Dieses stereoskopische Instrumentarium er-
füllt noch die weitere sehr wesentliche Be-
dingung, dass das Vorstellungsbild genau unter
denselben Winkeln im Räume erscheint, wie
das Objekt selbst. Dieser Umstand erhöht das
Lebendige und Naturgetreue der körperlichen
Vorstellung ganz ausserordentlich. Das Wesent-
liche dieser neuen Forderung für die Abstimmung
stereoskopischer Aufnahme- und Betrachtungs-
apparate besteht darin, dass der Stereoskopiker
in keiner Weise an irgendein bestimmtes For-
mat gebunden ist, sondern seinen Betrachtungs-
apparat ohne weiteres seinem Aufnahmeapparat
anpassen kann. Früher hatte man, um absolut
naturgetreue Vorstellungsbilder zu gewinnen,
nur das .sog. Orthoformat zur Verfügung, d. h.
ein Format gewöhnlich 6 cm x 13 cm, bei dem
die Aufnahmeobjektive 65 mm Distanz hatten.
Natürlich konnte dabei auch die Breite der
Einzelbilder 65 mm nicht überschreiten.
Wenn man nach unserer Gleichung die Brenn-
weite der Aufnahme-Objektive gleich der Brenn-
weite der Stereoskoplinsen macht, kommt
selbstverständlich ohne weiteres das Ortho-
format heraus. Es ist das Orthoformat also
ein spezieller Fall von vielen, und der Vorteil
der hier neu aufgestellten Regel besteht eben
darin, dass man grössere Objektivdistanzen
anwenden, d. h. breitere Einzelbilder erzielen
I kann, ohne von den Grundforderungen der
Orthostereoskopie abzuweichen, eine Thatsache,
, die bisher nicht bekannt war. Es ist interessant
, zu erwähnen, dass bereits Helmholtz hier und
da die Äusserung gethan hat, man bekomme
mit Stereoskopen von kürzerer Brennweite bei
der Betrachtung bessere Resultate, als mit
solchen von längerer Brennweite. Bekanntlich
wurden zu Helmhol tz'Zeiten fast nie Stereoskop»
bilder mit 65 mm Objektivdistanz aufgenommen,
sondern immer mit einer weit kleineren, und
es ist anzunehmen, dass Helmholtz diese
Verzerrung und ihr Verschwinden bei Betrach-
tung mit kurzbrennweitigen Stereoskopen wohl
bemerkt hat und hierauf seine Angabe grün-
det. Wenn nämlich die Objektivdistanz eine
grössere war, als die Pupillendistanz, so wird,
wie leicht ersichtlich, die Brennweite der Stereo-
skoplinsen eine kürzere werden, als die der
Aufnahmeobjektive, ein Postulat, dem bisher
kein einziges Stereoskop in exakter Weise ge-
nügen konnte, da die hier entwickelten Bezieh-
ungen bisher nicht auf die praktische Stereo-
skopie angewendet wurden. Die Firma C. P.
Görz-Friedenau hat es übernommen, ein Präzi-
sions-Stereoskop zu bauen, welches allen wissen-
schaftlichen Anforderungen auf das genaueste
entspricht. Die Mechanik des Instruments ist
so eingerichtet, dass ein Modell für alle über-
haupt vorkommenden Stereoskopformate in
Bezug auf seine Triebbewegung, Bildträger,
Verstellung etc. ohne weiteres passt. Die Lin-
sen werden in verschiedener Brennweite ge-
liefert und bei Herstellung eines Stereoskops
ist nur die Brennweite sowie die DLstanz der
Aufnahmeobjektive anzugeben. Es wird als-
dann in das Stereoskop ein Paar Betrach-
tungslinsen von passender Brennweite einge-
setzt. Schafft sich der Besitzer eines solchen
Stereoskops etwa Aufnahmeobjektive von an-
derer Brennweite, eine andere Kamera etc. an,
so braucht er nur die beiden neuen Daten an-
zugeben, und er erhält ein Linsenpaar, welches
er ohne weiteres gegen das alte einwechseln
kann. Alle Linsen sind nach Leere gearbeitet,
so dass die verschiedenen Linsenpaare ohne
weiteres gegeneinander ausgewechselt werden
können. Es steht zu hoffen, dass dies neue er-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
weiterte Prinzip der Ortho-Stereoskopie speziell
zu Lehrzwecken der Stereoskopie neue Ver-
wendungsmöglichkeiten eröffnen wird. Denn
bei den meisten wissenschaftlichen Darstellungen
ist es durchaus nicht einerlei, ob man irgend-
eine körperliche oder eine vollkommene korrekte
körperliche Vorstellung bekommt, und eine
solche garantiert das hier beschriebene stereo-
skopische Instrumentarium.
Diskussion.
(Von den Beteiligten durcbgesehen.)
Edler -Halle : Ich möchte mir die Anfrage er-
lauben, wie wird es bei dem Kopieren von Stereo-
skop-Aufnahmen, bei denen der Apparat etwas
schräg gehalten wurde. Es liegen dann nach
dem Umdrehen der Einzelbilder die Horizonte
schräg nebeneinander. Stimmt das mit der
Theorie?
Scheffer: Die F'rage lautet, wenn ich recht
verstanden habe, wie werden die Bilder herge-
stellt, wenn die Kamera beliebig geneigt
gehalten wurde bei der Aufnahme. Nun, genau
wie gewöhnliche, nur wird bei der Betrachtung
das Stereoskop genau so gehalten, wie der
Apparat bei der Aufnahme stand.
A. Köhler (Jena), Eine mikrophotographische
EinnchtungfürultraviolettesLicht(;i=275juju)
und damit angestellte Untersuchungen or-
ganischer Gewebe.')
Wenn die Wirkungsweise des Mikroskop-
übjektivs vollständig dadurch zu erklären wäre,
dass die von jedem Objektpunkt ausgehenden
Strahlen sich in den konjugierten Bildpunkten
vereinigten, dann wäre die streng ähnliche
Wiedergabe der eingestellten Objektebene allein
an die ausreichende Korrektion der Bildfehler
geknüpft, deren Ursachen und Wirkungen uns
die geometrische Optik kennen lehrt. Man
pflegt allerdings im elementaren Unterricht zu-
nächst die Wirkungsweise des Mikroskops
ebenso wie die der übrigen optischen Instru-
mente unter dieser Voraussetzung zu erläutern,
und es lässt sich auch nicht leugnen, dass diese
Erklärung, abgesehen von dem didaktischen
Wert, den sie bei der ersten Einfuhrung in die
Theorie der optischen Instrumente besitzt, auch
in vielen und praktisch wichtigen Fällen mit
der Beobachtung im Einklang zu stehen scheint.
Bei dem Mikroskop tritt sie aber in Wider-
spruch zu den Thatsachen gerade in den Fällen,
wo es sich um die Abbildung der feinsten,
diesem Instrument noch zugänglichen Einzel-
I ' Vorgetragen in .\bteilung 2 .im 20. äepteniber.
; heiten handelt. Den Grund dafür lehrt uns die
I Physik kennen: sie zeigt uns, dass den Licht-
strahlen, die die geometrische Optik als gegeben
. annimmt, eine reale Existenz nicht zukommt,
dass vielmehr die Ausbreitung des Lichtes in
' ähnlicher Weise erfolgt, wie die Ausbreitung
des Schalles in der Luft oder der Wellen auf
einer Flüssigkeit. Nur solange bei der mikro-
skopischen Abbildung keine Dimensionen in
Betracht kommen, deren Ausmasse der Wellen-
länge des Lichtes vergleichbar sind, liefert die
Annahme solcher Lichtstrahlen noch Resultate,
' die den Thatsachen nicht auffallend widersprechen:
' sind diese Bedingungen aber nicht et-fiillt, so
I muss die Abbildung, unter Berücksichtigunj;
der Wellennatur des Lichtes, als eine Beugungs-
erscbeinung behandelt werden.
Für das Mikroskop ist das, ziemlich zu
gleicher Zeit, von Helmhol tz für selbstleuch-
tende und von Abbe fiir beleuchtete Objek-te
I geschehen.
Ohne weiter auf die Einzelheiten dieser
Untersuchungen einzugehen, sei hier als deren
wichtigstes Resultat nur hervorgehoben, dass
eine objektähnliche Abbildung unter allen Um-
ständen ihre Grenze finden muss, wenn die
I Ausmasse der Objektstruktur auf kleine Viel-
fache oder gar Bruchteile von der Wellenlänge
des angewandten Lichtes herabsinken. Das so-
I genannte Bild giebt dann nicht mehr eine Pro-
jektion des Objekts auf die eingestellte Ebene
: einfach vergrössert wieder, sondern es bietet
schliesslich nur noch eine, wenn man so sagen
' darf, schematische Wiedergabe von der An-
ordnung der Strukturelemente. Auch diese
hört, bei periodischen Strukturen wenigstens,
i gänzlich auf, wenn die Abstände der Struktur-
elemente kleiner sind wie die halbe Wellenlänge
I des angewandten Lichtes: bei diesen Dimen-
' sionen liegt die Grenze des sogenannten Auf-
, lösungsvermögens.
Die schematische Wiedergabe einzelner Ob-
I jekte, deren Ausdehnung nach zwei oder drei
Dimensionen unter jene Grenze hinabgeht, find«
, allerdings unter günstigen Bedingungen, wie sie
die von Siedentopf eingeführte Beleuchtungs-
1 methode bietet, erst bei Ausmassen ihre Grenze,
die viel kleiner sind, als die für die Grenze
; des Auflösungsvermögens angegebenen. Die
Anwendung dieser Methode ist aber auf eben
diese bestimmte Kategorie von Objekten be-
schränkt. Unter allen Umständen kann das
; Gebiet der objektähnlichen Abbildung nur da-
durch erweitert werden, dass man Licht von
kleinerer Wellenlänge benutzt. Die Wellen-
länge i. des Lichtes ist mit zwei anderen Grössen,
mit derSchwingungszahliVund derFortpflanzungs-
geschwindigkeit I-^durch die Beziehung verknüpft
y
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667
Fig. I. Mikroskop und Kamera auf der Tischplatte während der Aufnahme
(etwa '/« nat- Grösse).
S, Schraube zum Feststellen der Fussplatte für das Mikroskop; P Reflexions-
prisma aus Bergkrystall , das das wagrecht einfallende Licht in die Achse des
Mikroskops reflektiert; Sp Planspiegel zum Beobachten des Funkenbildes auf der
Uranglasplatte; Z) DiaphragmentrSger mit eingelegter Uranglasplatte , zur Seite
geschlagen. Die übrigen Bezeichnungen sind unter Fig. 2 erklärt.
Hieraus ergiebt sich, dass eine Verkürzung
der Wellenlänge gebunden ist i. ajn eine Ver-
minderung der Geschwindigkeit und 2. an eine
Vergrösserung der Schwingungszahl.
Da man bei der mikroskopischen Beobach-
tung zunächst mit der Anwendung des wei.ssen
Lichtes zu rechnen hat, dessen wirksamstem
Bestandteil, den hellgrünen Strah-
len, eine Schwingungszahl von
545 Billionen zukommt, so ist
man zur Erzielung möglichst kur-
zer Wellenlängen auf das unter i
genannte Mittel angewiesen: man
verwendet ein Medium, in dem
die Lichtgeschwindigkeit klein ist,
oder, was genau dasselbe sagt,
ein Medium, dessen Brechungs-
exponent hoch ist. Das hoch-
brechende Medium muss, wenn
die Erhöhung des Auflösungs-
vermögens wirklich voll eintreten
soll, vom Objekt aus einerseits
bis zur letzten sphärischen Fläche
des Kondensors, andererseits bis
zur ersten sphärischen Fläche des
Objektivs reichen. Für diese Art
des Gebrauchs bestimmte Ob-
jektive sind die bekannten Immer-
.sionsobjektive: Die Erhöhung des
Auflösungsvermögens, die diese
Objektive einem theoretisch voll-
kommenen Trockensystem gegen-
über aufweisen, wird durch die
numerische Apertur (das Produkt
aus dem Sinus des halben Öffnungs-
winkels und dem Brechungsexpo-
nenten der Immersionsflüssigkeit)
gemessen.
Die verbreitetsten Systeme
dieser Art, die Systeme für ho-
mogene Immersion, weisen ein
Auflösungsvermögen auf, das
einem idealen Trockensystem
gegenüber um 30 — 40 Proz. ge-
steigert ist; bei der seinerzeit
von Abbe berechneten Mono-
bromnaphtalinimmersion ist es
sogar um 60 Proz. erhöht.
Der Gewinn jedoch, der durch
das letztgenannte System theore-
tisch erreicht sein müsste, war
praktisch in sehr vielen Fällen
nicht nutzbar zu machen wegen
gewisser Eigenschaften, die die
hochbrechenden Einschlussme-
dien besitzen. Für eine grosse
Zahl von Objekten, die in wäss-
rigen Einschlussmedien untersucht
werden müssen, sind solche Sy-
steme überhaupt nicht mit Nutzen
anwendbar. Ein wesentlicher Fortschritt auf
diesem Wege erscheint ausserdem ausgeschlos-
sen, da wir keine für diese Zwecke brauch-
baren Medien von erheblich höherem Brechungs-
exponenten kennen.
Eine wesentliche Erhöhung des Auflösungs-
vermögens ist dagegen ohne die Anwendung
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668
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
besonders stark lichtbrechender Medien mög-
lich, wenn man von der Verwendung des
weissen Lichtes absieht und ausschliesslich Licht
von grösserer Schwingungszahl verwendet, d. h.
Gebrauch gemacht. Zur subjektiven Unter-
suchung hat man es allerdings meist nicht be-
nutzt, da sowohl die Empfindlichkeit wie auch
die Sehschärfe des Auges für dunkelblaues und
Fig. 2. Mikroskop und Kamera auf der Tischplatte während der Untersuchung und Einstellung (etwa '/s nat Grösse.)
B Fuss der Vertikalkamera; S-i Klemmschraube zum Festklemmen der drehbaren geteilten Stange St\ H verstellbsrcr
Träger ftJr den Sucher E; J und K verstellbare Träger ftir die Kamera; Z Zeitverschluss ; Seh autgezogener Schieber dtr
Schiebekassette; G GrifT des die photographischen Platten aufnehmenden, verschiebbaren Rahmens. Die übrigen Bezeicli-
nungen sind dieselben wie in Fig. I.
violettes Licht schon ziemlich gering sind, auch
wenn man sehr intensive Lichtquellen ver-
blaues oder violettes Licht. Auf die Vorteile,
die dessen Anwendung mit sich bringt, hat
meines Wissens zuerst Amici hingewiesen, und 1 wendet; man hat daher in der Regel die Mikro
man hat seitdem mehrfach bei der Untersuchung 1 Photographie zu Hilfe genommen.
der feinsten Strukturdetails von diesem Mittel Ich bin nun noch einen Schritt weiter ge-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
66c
gangen und habe versucht, Licht von noch
viel kürzerer Wellenlänge, ultraviolettes Licht,
zu benutzen, das vom Auge überhaupt nicht
mehr direkt wahrgenommen wird. Die An-
wendung dieses Lichtes erfordert einen beson-
deren Beleuchtungsapparat, eine besondere
optische Ausrüstung des Mikroskops, eine Vor-
richtung zum Beobachten der an sich ja un-
sichtbaren Bilder, sowie eine mikrophoto-
graphische Kamera, die aber nicht wesentlich
Fig. 3. Belenchtnngsapparat flir ultraviolettes Licht mit der
Tischplatte. Grundriss (Vj nat. Grösse).
F FunkenstSnder; Ai Kollimator; Pi und F^ Prismen aus
Bergkrystall, die die von der Lichtquelle F ausgehenden
Strahlen verschiedener Wellenlängen trennen; A] Kollektor,
der die Strahlen einer jeden Wellenlänge in einem Funken-
bild vereinigt. Die aus dem Kollektor austretenden Strahlen
der :mznwendenden Wellenlänge fallen dann auf das Reflexions-
prisma F (Fig. l] und werden von ihm dem Mikrosköpkon-
densor zugefiihrt. Die erforderliche Aufstellung des ganzen
Apparats ergiebt Fig. 4.
von der üblichen Konstruktionsform abweicht.
Ein derartiger, vollständiger Apparat sowie
Aufnahmen, die ich mit ihm hergestellt habe,
sind von der Firma Zeiss ausgestellt. Eine
Demonstration des Apparats selbst ist der
Natur der Sache nach nur in einem ganz be-
schränkten Kreise möglich, und ich gestatte
mir daher, die Herren, die sich näher dafiir
interessieren, zur Besichtigung des Apparats in
der Ausstellung einzuladen. Hier möchte ich
mich darauf beschränken, die Einrichtung kurz
unter Benutzung von Lichtbildern zu besprechen
und ein paar charakteristische Photogramme,
die damit hergestellt sind, zu demonstrieren.
Als Lichtquelle benutze ich den zwischen
Kadmium- oder Magnesiumelektroden über-
springenden Funkenstrom einer Leydener
Flasche, die durch ein Induktorium geladen
wird. Die von der Lichtquelle ausgehenden
Strahlen werden durch einen besonderen Be-
leuchtungsapparat mit Linsen und Prismen aus
Bergkrystall zerlegt und das zur Anwendung
kommende Licht von der Wellenlänge 275 nfi
(bei Magnesium 280 (i(i) wird durch eine Iris-
blende abgesondert. Diese Blende bildet die
Eintrittspupille eines Kondensors aus Berg-
krystall, der an die Stelle der gewöhnlichen,
aus Glas bestehenden Kondensorsysteme tritt.
Er führt dann dieses Licht in Gestalt eines
Strahlenkegels von grösserer oder kleinerer
Apertur dem Objekt zu.
Das Objekt selbst Hegt auf einem kleinen,
aus Bergkrystall hergestellten Objektträger oder
auf dünnen Plättchen aus U. V.-Glas und ist
mit einem dünnen Deckplättchen aus geschmol-
zenem Quarz bedeckt. Als Einschlussmittel
können Wasser, physiologische Kochsalzlösung,
Glyzerin, Gemische von Glyzerin und Alkohol,
sowie Vaselinöl dienen; die Anwendung von
Kanadabalsam und ähnlichen Harzen ist da-
gegen ausgeschlossen, da sie zu undurchlässig
sind.
Die Objektive sind nach einem ganz neuen,
von Dr. von Rohr gefundenen Typus kon-
struiert. Sie bestehen aus einem einzigen
Material — aus geschmolzenem Quarz — und
sind nur sphärisch und für die Sinusbedingung
korrigiert; eine chromatische Korrektion ist
durch die Verwendung monochromatischen Lich-
tes überflüssig gemacht. Nach mehreren Ver-
suchen haben wir uns für die Herstellung von
drei Objektiven — Monochromaten, wie wir
sie nennen — entschieden, deren Brennweiten
und Aperturen (d. h. die Werte « sin u) zu-
gleich zur Bezeichnung dienen: es sind
6 mm n. A. 0,35; 2,5 mm n. A. 0,85; und
1,7 mm n. A. 1,25
Die beiden zuletzt genannten Systeme sind
Immersionssysteme; als Immersionsflüssigkeit
dient eine Mischung von chemisch reinem Gly-
zerin und Wasser, deren Brechungsexponent
bis auf kleine Abweichungen mit dem des ge-
schmolzenen Quarzes übereinstimmt.
Da die Wellenlänge des Lichtes, mit dem
sie benutzt werden, nur halb so gross ist, wie
die mittlere Wellenlänge des Tageslichts, so
entspricht ihr Auflösungsvermögen demjenigen
von Objektiven mit gerade doppelt so grosser
Apertur: also 0,7, 1,7 und 2,5. Für diese
Grössen, die hier also das Auflösungsvermögen
in derselben Weise charakterisieren, wie es die
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
numerische Apertur bei der Verwendung von
Tageslicht sei, schlage ich die Bezeichnung re-
latives Auflösungsvermögen vor.
Vergleichen wir das stärkste dieser Systeme ,
— ebenso wie wir es vorhin mit den Immersions-
systemen gethan haben — mit einem idealen
Trpckensystem, so finden wir eine Steigerung
des Auflösungsvermögens um isoProz., während
sie: dort nur 30 — 40 Proz. betrug.
Die Okulare bestehen aus Bergkrystall, ihre |
Vergrösserungen (nach der von Abbe einge- '
führten Definition) dienen zugleich zur Bezeich-
piihg;' sie betragen 5, 7, 10, 14 und 20.
•Zur Beobachtung und zum Einstellen des Bil-
des habe ich einen Hilfsapparat konstruiert, den
ich „Sucher" benennen will. Er ist, wenn i
ich so, sagen darf, ein künstliches Auge, das ,
auf ultraviolettes Licht reagiert. Sein optischer '
Apparat besteht aus Bergkrystall, seine Retina j
aus fluoreszierendem Glas. Das auf dieser 1
Retina entworfene Bild wird von dem Beob- 1
achter mit einer starken Lupe betrachtet.
Dieses künstliche Auge ist weitsichtig; und !
zwar beträgt die Hypermetropie etwa drei
Dioptrieen: hat man daher das Mikroskop so '
eingestellt, dass das Bild auf der fluoreszierenden ,
Platte scharf erscheint, so wird es, wenn man ,
an die Stelle des Suchers die photographische 1
Kamera bringt, scharf auf die Mattscheibe I
projiziert, falls der Kameraauszug etwa 30 cui
beträgt. Weicht die Kameralänge nur um
wenige cm von diesem Betrag ab, so schadet
das nichts; grössere Änderungen der Kamera-
länge sind nicht nötig, da die fünf Okulare
eine ausreichende Abstufung der Vergrösserun^
zur Verfügung stellen.
Für subjektive Beobachtungen mit dem
Sucher ist in erster Linie die Magnesiumliiiie
^ = 280 (in zu empfehlen, die, wie Pflügers
Untersuchungen neuerdings bestätigten, an
Intensität alle übrigen bekannten Lichtquellen
im Ultraviolett weit übertrifft. Für photo-
graphische Aufnahmen ist dagegen dieKadmium-
linie X = 275 (tit anzuwenden, deren Licht
homogener ist als das der Magnesiumlinie. Da
die Objektive chromatisch nicht korrigiert sind,
giebt die Kadmiumlinie schärfere Bilder. Bei
diesen Aufnahmen benutzt man gewöhnliche,
nicht orthochromatische Platten.
Die definitive Untersuchung der feinsten
Einzelheiten ist nur mit Hilfe der Photographie
möglich ; die Überlegenheit der photographischen
Platte gegenüber fluoreszierenden Schichten tritt
hier ebenso deutlich zu Tage, wie bei den Spek-
traluntersuchungen im Ultraviolett.
Schon bei meinen ersten orientierenden
Untersuchungen fand ich nun, dass durch die
Anwendung des ultravioletten Lichtes nicht nur
©
©
© w
t
k
^
666.
Fig. 4. Schema fllr die Aufstellung des Apparats. Grundriss (</io nat. Grösse).
a b c d Tischplatte fttr das Mikroskop und die Kamera mit den Unterlagen für die Stellschrauben der Fassplatte und der
Kamera. Sie wird auf einen Tisch von gewöhnlicher Höhe aufgelegt, e f g h Tischplatte fttr den Beleuchtungsapparat mit
den Unterlagen fttr dessen Stellschrauben. Sie wird auf einem Tisch oder Schränkchen aufgestellt, dessen Höhe 23 cm
niedriger ist wie die des obengenannten. Zur Beleuchtung bei der Durchmusterung der Pr¶te mit einem Achromateii
dient eine Lampe (Glühlampe z. B.), die bei Zi oder Z] aufgestellt wird. Steht sie bei Z, , so werden die Strahlen an der
letzten Fliehe des Prismas /"j (Fig. 3) teilweise in der Richtung der Achse des Kollektors K^ reflektiert und gelangen nach
einer weiteren Reflexion an dem Prisma P (Fig. 1) tum Kondensor des Mikroskops. Steht die Lichtquelle bei Zj, so fallen
ihre Strahlen direkt auf das Prisma P\ sie muss selbstverständlich entfernt werden, wenn das ultraviolette Licht in das Mi-
kroskop eintreten soll. < ist ein fluoreszierender Schirm, der beim Aufstellen des Apparats zur Orientierung im Funken-
Spektrum dient.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
671
das Auflösungsvermögen auf einen Betrag ge-
steigert wird, der auf andere Weise nicht zu
erzielen ist, man erreicht damit auch noch einen
zweiten, zunächst ganz unerwarteten Vorteil.
Zahlreiche Stoffe, wie z. B. das Chromatin der
Kerne, die verhornten Zellen der Epidermis,
die Fasern der Krystalllinse, erweisen sich als
fast undurchlässig, so dass ohne weiteres in den
Präparaten Differenzierungen sichtbar werden,
die man seither nur durch künstliche Färbung
der fixierten Gewebe hervorzurufen vermochte.
Von den Geweben der Pflanzen sind ähnlich
undurchlässig z. B. die Kutikula, der Kork und
die verholzten Zellmembranen.
Aus diesem Grunde kann die Anwendung
des ultravioletten Lichtes auch von Wert sein
bei Untersuchungen, bei denen die Steigerung
des Auflösungsvermögens noch gar nicht in
Frage kommt, und für diesen Zweck ist be-
sonders der schwächste Monochromat bestimmt,
dessen Auflösungsvermögen ja das starker Tro-
ckensysteme nicht einmal erreicht.
Übrigens kann auch bei der Untersuchung
mit gewöhnlichen achromatischen oder apochro-
matischen Objektiven die Beleuchtung mit ultra-
violettem Licht zu interessanten Ergebnissen
führen. Bei der Bestrahlung mit ultraviolettem
Licht senden viele Gewebsbestandteile so inten-
sives Fluoreszenzlicht aus, dass sie ohne An-
wendung einer anderen Lichtquelle, allein durch
ihr eigenes Fluoreszenzlicht leuchtend, noch mit
starken Trockensystemen untersucht werden kön-
nen. Das Licht wirkt auf das Auge noch so stark,
dass ich bei dem Sucher besondere Vorkehr-
ungen treffen musste, um es unschädlich zu
machen. Auf der photographischen Platte
kommt es allerdings dem ausserordentlich viel
wirksameren ultravioletten Licht gegenüber nicht
zur Wirkung.
Ich habe diese Fluoreszenz zunächst nur als
eine störende Nebenwirkung angesehen, die ich
unschädlich machen musste; erst in der aller-
letzten Zeit habe ich sie etwas näher unter-
sucht und bin zu der Ansicht gekommen, dass
die Farbe des Fluoreszenzlichtes vielleicht auch
zur Unterscheidung verschiedener Gewebsbe-
standteile benutzt werden kann. So fand ich
z. B., dass die Zellmembranen im Holz schön
blau fluoreszieren, die Kutikula in einem Falle
weiss, in einem anderen Falle, wo sie gelb ge-
färbt war, ebenfalls gelb.
Bekannt ist ferner, dass das ultraviolette
Licht unter Umständen sehr kräftige physio-
logische Wirkungen ausübt. Zu solchen Unter-
suchungen ist der in Rede stehende Apparat,
wie die kürzlich von Hertel darüber publizierte
Arbeit zeigt, ebenfalls bequem verwendbar.
Diese intensiven Strahlen von kurzer Wellen-
länge bieten uns also mehr als ein Mittel, vor
allem den komplizierten Bau der organischen
Materie ein gutes Teil weiter zu erforschen, als
es mit unseren seitherigen Hilfsmitteln möglich
war: dem Auge des Menschen unsichtbar, ver-
sprechen sie da weiter zu helfen, wo die sicht-
baren Strahlen beginnen, unserem Gesichtssinn
den gewohnten Dienst zu versagen.
Diskussion.
' Lummer-Berlin: Ich beglückwünsche den Vor-
tragenden zu dem Fortschritt, der ihm gelungen
ist. Es war auch der einzige Weg, um weiter
zu kommen.
Um dies klarer erkennen zu lassen, möchte
ich kurz auf die Formel für die kleinste noch
aufzulösende Distanz eingehen und sie etwas
anders deuten, als der Herr Vortragende es
gethan hat, welcher sagte, dass mit der Ein-
j fiihrung der Immersionsflüssigkeit (Brechungs-
index «) eine Verkleinerung der Wellenlänge
verbunden sei. Die an die Tafel geschriebene
Formel für die noch eben auflösbare Distanz
enthält im Zähler die Wellenlänge des be-
nutzten Lichtes und im Nenner das Produkt
n sin u.
Zu dieser Formel gelangten Helmholtz und
j Abbe unabhängig voneinander und auf ganz
I verschiedenem Wege'. Helmholtz, indem er
i von selbstleuchtenden Objekten ausging und
bestimmte, wann sich die Beugungsscheibchen
I zweier benachbarter Lichtpunkte übereinander-
lagern. Abbe, indem er seine Theorie von
der Abbildung nicht selbstleuchtender Objekte
aufstellte.
Denken wir uns als Objekt ein Gitter. Das
aus diesem austretende Licht setzt sich aus
dem ungebeugten Licht und den Spektren
erster, zweiter etc. Ordnung zusammen. Abbe
zeigt nun, dass man im Mikroskopbild nur dann
die richtige Anzahl der Gitterstriche pro Milli-
meter erhält, wenn ausser dem ungebeugten
Licht mindestens das Spektrum erster Ord-
nung ins Objektiv eindringt, dass aber ein in
allen Details ähnliches Abbild nur bei Mit-
wirkung aller Spektren sichtbar ist.
Erst durch die Abbesche Theorie ist es
verständlich geworden, warum man bei schiefem
Lichteinfall eine bessere Auflösung erhält als
bei centralem. Erst Abbe hat gezeigt, warum
es auf das Produkt n sin u ankommt , welches
er mit Recht als die „numerische Apertur"
bezeichnete. Je grösser nämlich der Brechnngs-
index der Immersionsflüssigkeit ist, um so enger
ist der Kegelwinkel, innerhalb welchem sämt-
liche Beugungsspektra vom Objekt zum Objek-
tiv verlaufen. Die Bedeutung des n beruht
also auf dem Kirchhoff-Clausiusschen Satz.
Der durch die Immersion erzielte Fortschritt
ist desto grösser, je grösser der Brechungsexpo-
nent der Immersiojtisflüssigkeit ist, und man kann
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6/2
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
bis zu dem Brechungsexponenten 1,5 oder höch-
stens 1,65 gehen.
Hier hingegen, was ein wirklicher Fortschritt
ist, erzielt man die Erweiterung der Auflösung
durch Veränderung des Zählers, das ist eine
wirkliche Veränderung der Wellenlänge, und
könnte ich damit bis auf beliebig kleine Wellen-
längen heruntergehen, so könnte ich auch mit
der Auflösung beliebig weit gehen. Man sieht
gleich, wie hier ein Sprung eingetreten ist,
indem das Gebiet von i auf 2 erweitert ist.
Nun möchte ich mir noch eine Frage er-
lauben: Wenn solche Objekte nun fluoreszieren?
Denken wir uns z. B. ein Gitter, ich bekomme
gebeugtes Licht und ich soll es abbilden. Das
Objekt fluoresziert gleichzeitig, und wir haben
den interessanten Fall, dass beide Theorien
nebeneinander laufen. Es könnte eintreten, dass
die Grenze der Abbildung für das selbstleuch-
tende fluoreszierende Licht schon erreicht ist,
während das andere noch eine brillante Auf-
lösung giebt. Es könnte also hier sein, dass
die Abbildung durch das fluoreszierende Licht
des selbstleuchtenden Objektes undeutlich wird,
während die Abbildung durch das gebeugte,
ultraviolette Licht noch deutlich bliebe.
Köhler: Es liegt genau derselbe P'all vor,
wenn man mit weissem Licht beobachtet. Da
hat man ein Bild, fiir dessen Auflösung oder für
dessen Objektähnlichkeit massgebend ist die
Wellenlänge ^ ^^ 550 fift, und dieses ist über-
lagert von anderen Bildern, z. B. von einem,
für dessen Auflösung massgebend ist die
Wellenlänge X =--= 448 nn u. s. w. Was man
bei weissem Lichte sieht, ist die Überein-
anderlagerung dieser einzelnen Bilder , die
den verschiedenen Wellenlängen entsprechen
und die alle verschieden sind. Bei einem theo-
retisch vollkommenen Objektiv würden sie alle
gleich vollkommen sein, nur die Objektähnlich-
keit der einzelnen Bilder würde nach Blau hin
zunehmen. Sie kommen aber nicht alle zur
Wirkung, das grüne Licht überwiegt, und die
anderen Bilder werden nur so weit wahrgenom-
men, als sie mit dem grünen Bilde übereinstim-
men. Feinere Details in den blauen Bildern,
wenn sie vorhanden sind, werden einfach unter-
drückt, und würden nur zur Wahrnehmung
kommen, wenn ich das grüne Licht wegschaffte.
Ob das grüne Bild scharf ist oder nicht, ist,
wenn es auf die Beobachtung des blauen an-
kommt, gleichgültig, stören würde es unter
allen Umständen.
Eine andere Frage ist, wie würde bei den
Monochromaten das Bild aussehen, das vom
Fluoreszenzlicht herrührt. Im allgemeinen sehr
.schlecht. Wahrnehmbar ist es nur, wenn die
fluoreszierende Schicht hinreichend dick ist. In
Uranglas dringt z. B. das ultraviolette Licht
über ',10 mm ein, und das ist für ein mikro-
skopisches Präparat schon ziemlich dick. £s ist
das eine eigentümliche Art der Abbildung: jeder
Punkt wird abgebildet durch Licht, das von
den benachbarten Punkten auf ihn fallt, und
ausserdem noch durch das Licht, das er selbst
aussendet. Handelt es sich um körperliche Ob-
jekte, so wird das Problem ausserordentlich
schwierig und kompliziert.')
Lummer: Wenn ein fluoreszierendes Teil-
chen sich im Objekt befindet, so wird es leuchtend
durch Fluoreszenz. Wäre es wohl möglich, dieses
Teilchen wahrzunehmen durch das Fluoreszenz-
licht, welches es selbst aussendet? Liesse sich
wohl gleichsam ein Ultramikroskop ausbauen
nach dieser Richtung hin?
Köhler: Ich habe Versuche gemacht mit
dünnen Fäden von Uranglas; man sah sie —
weil die Fluoreszenz zu schwach war — nicht
mehr, wenn sie so klein waren, dass sie nicht
mehr objektähnlich abgebildet wurden.
Ich habe diese Versuche gemacht, als ich
auf Anregung von Professor Abbe hin glühende
Platindrähte beobachtete; auf solchen sieht man
Pünktchen, die heller leuchten, — ich weiss
nicht woher das kommt — , diese werden richtig
als Beugungsscheibchen abgebildet. Ich habe
auch Krystalle von Baryumplatincyanür unter-
sucht; auch diese fluoreszieren stark, wenn sie
gross sind, aber wenn sie klein sind, sehr
schwach.
Lummer: Es interessiert mich die angeregte
Frage wegen einer bei den Gasglühstrümpfen
auftretenden Erscheinung. Es würde näm-
lich die Frage beleuchten, warum nimmt die
Leuchtkraft bei Gasglühstrümpfen so schnell ab ?
Ist das, was man hier auf katalytische Wirkung
schiebt,nicht vielleicht eine Beugungserscheinung ?
Kann man einen Spalt so eng herstellen, das.s
das Licht in sich zurückgebeugt wird? Es ist
uns nicht gelungen, das zu machen, und doch
glaube ich, es ist in der Natur vorhanden. Kin
idealer Leuchtkörper wäre der, der Lichtwellen
aussendet, aber keine Wärme. Wie löst man
dieses Problem? Man nimmt selektive Stoffe.
Das ist leicht gesagt, aber schwer gethan. Ich
will es mit jedem Körper lösen. Man sollte
einen Körper oberflächlich so ritzen, dass er
alle langen Wärmewellen zurückbeugt, die Licht-
wellen aber durchlässt. Was bei der Abbildung
ein Fehler ist, ist hier ein Vorzug; die langen
Wellen werden in sich zurückgebeugt, die Energie
kann also nicht hinaus, die Lichtwellen dagegen
würden durchschlüpfen. Die im Energiespektrum
auftretenden Wellenlängenunterschiede von 3 bis
i) AnmerkuoK bei der Korrektor: Auch bei den Imnier-
sionssystemen findet eine wirltliche VerkttrzuDg der Wellen-
länge statt, die allerdings nur auf den Objektmom bescbrSnkt
bleibt. Die Scbwingungszahl ändert sich dabei aber natür-
lich nicht. Vergl. Abbe, E., Gesammelte Abhandlungen,
-Band 1, 6, Seite 145. Jena 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
673
4 H sind schon bedeutend genug, um auf diese
Weise eine grosse Ökonomieersparung erzielen
zu können. Beim Gasglühlicht halte ich es für
möglich, dass die Natur so arbeitet. Vielleicht
besteht die Wirkung des Ceroxyds darin, die
Oberfläche so zu gestalten, dass die langen Wellen
nicht hinaus können, und die sichtbaren hindurch-
gehen. Erstens ist das eine Ökonomieersparung,
Zweitens aber wird auch die Abnahme der
Helligkeit erklärt. Wenn nämlich diese Ritze
verschwinden, gehen auch die Wärmewellen
und mit ihnen Energie heraus. Darum wäre
es sehr wichtig, wenn man mit dieser Art der
mikroskopischen Auflösung dem Problem näher
kommen könnte, mit der alten Art der Auf-
lösung kommt man nicht weiter.
Köhler: Man würde ein derartiges Objekt
mit Hilfe eines Vertikalilluminators untersuchen
müssen. Dieser besteht aus einem kleinen recht-
winkligen, totalreflektierenden Prisma, das die
eine Hälfte des Objektivs bedeckt. An der
Hypotenusenfläche des Prismas wird das senk-
recht zur Achse des Mikroskops (durch ein in
der Prismenfassung , befindliches Fenster) ein-
fallende Licht reflektiert und gelangt durch die
vom Prisma bedeckte Hälfte des Objektivs auf
das Objekt. Das Bild, das man beobachtet,
wird durch die andere Hälfte des Objektivs
entworfen. Eine derartige Untersuchung würde
wohl auch mit kurzwelligem Lichte möglich sein.
Lummer: Nein, ich erwarte mehr davon,
dass diese Dinge selbst anfangen werden zu
fluoreszieren unter dem Einflüsse ultravioletter
Strahlen.
Köhler: Das wird sich wohl machen lassen.
Allerdings ist es schwierig, weil man bei An-
wendung starker Vergrösserungen durch das-
selbe Objektiv beleuchten muss, durch welches
man beobachtet.
Lummer: Ganz gewöhnliche Fluoreszenz-
gläser haben Sie nicht nach dieser Methode
untersucht?
Köhler: Bei diesen sieht man gar nichts,
da geht das ultraviolette Licht nicht mehr durch.
Die Stoffe, die hier (auf den Photogrammen)
so schwarz sind, sind ja fast alle fluoreszierende
Stoflfe.
J. Stark (Göttingen), Bedienung und Anwen-
dung der Quecksilberlampe aus Quarzglas.')
Es wurden verschiedene Typen von Queck-
silberlampen aus Quarzglas von der Firma
W. C. Heraus (Hanau) vorgeführt, ferner ver-
schiedene Arten der Zündung, nämlich die
manuelle und automatische Kontakt- und die
Induktionszündung. Es wurde gezeigt, wie sich
die zerstreuende Wirkung des ultravioletten
i) Vorgetragen in Abteilung 2 und 4 am 20. September.
Lichtes auf negative Ladungen bequem mit der
Lampe demonstrieren lässt. Ferner wurde
demonstriert die Wirkung eines Magneten auf
die Lichtsäule, die Wirkung auf Chlorsilber-
papier und die Ozonisierung durch die ultra-
violetten Strahlen der Lampe. Es ist wohl zu
beachten, dass die Verteilung der Energie im
Spektrum des Lichtes der Lampen von Fall zu
Fall im allgemeinen verschieden ist. Das Verhält-
nis der Intensitäten zweier Wellenlängen hängt
einmal von der optischen Dicke der strahlenden
Schicht ab, zweitens von der Dichte des elek-
trisch durchströmten Quecksilberdampfes; je
grösser diese unter sonst gleichen Umständen
wird, desto kleiner wird der Anteil des kurz-
welligen Lichtes verglichen mit dem Anteil des
langwelligen. Durch entsprechende Wahl der
Dampfdichte lassen sich demnach für verschie-
dene Zwecke geeignete Lampen bauen, solche,
die bei hohem Dampfdruck schwach im Ultra-
violett, intensiv im Gelb sind, und solche, die
stsu-k im Ultraviolett sind und darum beispiels-
weise stark ozonisieren.
Diskussion.
(Von den Beteiligten durchgesehen.)
Gehrcke (Berlin): Ich möchte mir erlauben,
denanwesenden Chemikern eine Frage vorzulegen.
Ich habe beobachtet, wenn in der Nähe einer
solchen Lampe gewöhnliches Glas liegt, dass
sich dann das Glas violett färbt. Das thun
nicht alle Glassorten, sondern nur diejenigen,
welche man Mangangläser nennt. (Es werden
zwei derartige Stücke gezeigt; sie waren
48 Stunden lang einer Quecksilberbogenlampe
exponiert und zeigen sich deutlich violett ge-
färbt.) Diese Färbung des Glases ist bekannt
besonders unter dem Einfluss von Radium- und
Röntgenstrahlen, letzteres wurde neuerdings von
Walter in Hamburg gezeigt; auch durch ge-
wöhnliches Sonnenlicht wird die Färbung bei
monatelanger Belichtung hervorgebracht, aber
meines Wissens ist noch nicht bekannt, dass sie
auch durch ultraviolette Strahlen entsteht. Es
wäre mir interessant, über den Chemismus
dieser Färbungen des Glases einige Ansichten
zu hören.
Ladenburg-Breslau: Vielleicht ist durch das
Ozon Mangansäure gebildet worden. Ozon ist
ja gebildet worden, wie Sie wohl bemerkt
haben. Doch ist das nur eine beiläufige Ver-
mutung, die quantitativ zu prüfen wäre.
Küster-Clausthal: In den Grundlinien der an-
organischen Chemie von Ostwal d ist dieFrage der
Färbung der Gläser im Lichte auseinandergesetzt.
Auch bei Buchstaben, die auf Schaufenster ge-
setzt sind, bemerkt man, wenn sie herunter
fallen, eine violette Färbung des Glases, da die
ausgeblieben ist, wo der Buchstabe das Glas
vor Licht schützte. Auch da handelt es sich
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
um Mangangläser. Darauf, dass die violette Fär-
bung durch Sonnenlicht hervorgerufen wird,
macht Ostwald aufmerksam. (Grundlinien,
I. Aufl., S. 600.)
Volle r-Hamburg : Die Erklärung der Violett-
färbungdes Glases durch Ozon bietetdoch eine ge-
wisse Schwierigkeit; denn sie tritt auch im
Innern einer Röntgenröhre ein, und im Innern
derselben ist doch nur eine sehr kleine Menge
Sauerstoff und Ozon enthalten.
Freund-Halle: In derLitteratur ist daraufhin-
gewiesen, dass man äusserlich die Färbung nicht
für Permanganat halten muss, wenn ich es auch
nicht bestreiten will, sondern es existieren auch
niedere Manganate, die dem Permanganat sehr
ähnlich sind.
Auf Vorschlag von Herrn Professor Lech er
(Prag) wird in eine Besprechung der
N-Strahleni)
eingetreten.
Otto Lummer^) (Berlin): Mit den N-Strahlen
begeben wir uns auf ein Gebiet, von dem wir
noch nicht wissen, ob es wissenschaftlich ist,
ob es den Namen Wissenschaft verdient, obwohl
Blondlot fiir seine Entdeckung von der Pariser
Akademie der Wissenschaften mit 50000 Franks
belohnt worden ist.
Ich setze voraus, dass Sie vertraut sind mit
den Fundamentalversuchen Blondlots, aus
denen er das Resultat zog, dass aus einigen
Lichtquellen Strahlen kommen, welche die Eigen-
schaft haben, eine bläulich brennende Flamme,
ei»en kleinen elektrischen Funken zwischen
zwei Elektroden oder ein dunkelrot glühendes
Platinblech im dunkeln Raum heller leuchten
zu lassen. Zu Blondlots Versuchen haben
sich noch viele andere gesellt, die sich mit
den physiologischen Quellen der N-Strahlen be-
schäftigen. Auf diese werde ich nicht eingehen.
Die erste Frage ist: sind die Fundamentalversuche
von andern nachzumachen oder nicht?
Das Resultat der Versuche, die ich mit Pro-
fessor Rubens ausgeführt habe, lässt sich leicht
in einem Satze aussprechen: Wir haben die
wichtigsten Versuche wiederholt mit derjenigen
Sorgfalt, die wir glaubten anwenden zu müssen,
und haben kein positives Resultat gefunden.
Als es uns nicht gelang, diese uns als ein-
fach hingestellten Versuche wiederzufinden, lag
der Gedanke nahe, dass physiologische Mo-
mente an dem Ergebnis schuld seien, dass die
1) Sitzung von Abteilung 2 und 4. 20. September.
2) Wegen Erkranlcung des H. Prof. Lnmmer habe ich
auf seinen \Vunsch diesen Vortrag sowie die meisten in der
Diskussion zu anderen Vorträgen von ihm gemachten Bemer-
kungen nach der stenographischen Aufzeichnung zu korrigieren
versucht. E. I'ringsheim.
geschilderten Erscheinungen wohl eintreten,
aber hervorgerufen seien durch Vorgänge in
unserem Auge. Es lag für mich nahe — icli
arbeitete gerade experimentell über das Sehen
im Hellen und Dunkeln — zu sehen, wieweit
die hierbei auftretenden Phänomene geeignet
sind, die von Blond lot geschilderten Erschei-
nungen hervorzurufen. Das gelang leicht.
Wenn das Auge völlig ausgeruht bt und
man schaut dann ein lichtschwaches Objekt
an, so erscheint es hell, will man es jedoch
fixieren, so sieht man es überhaupt nicht. Ich
gehe auf diese Erscheinungen nicht näher ein,
die mir damals zur Erklärung der Blondlot-
schen Versuche einiges beizutragen schienen.
Denn diese Erklärung musste fallen gelassen
werden, als Blond lot mit der Arbeit heraus-
trat, in welcher er behauptet, dass die Wirkung
der N-Strahlen auf den elektrischen Funken
objektiv nachweisbar sei, seine photographische
Wirksamkeit erhöht wird, wenn N-Strahlen auf
ihn auffallen, und dass er eine geringere photo-
graphische Wirkung zeigt, wenn die Strahlungs-
quelle abgeschnitten wird.
Nun, wir wollten das nachmachen. Die
experimentellen Vorschriften wurden von Ar-
beit zu Arbeit schwieriger. Anfangs waren es
bei Blond lot Funken, die zwischen Kupfer-
Elektroden übersprangen; allmählich wurden es
sehr komplizierte Apparate, durch welche die
I Funken erzeugt werden mussten. Wir ahmten
sie nach und erwarteten, dass bei den Ver-
suchen, wie Blond lot sie schildert, wohl eine
Fehlerquelle zu entdecken sei: denn skeptisch
waren wir inzwischen geworden.
Der Versuch wurde so angestellt, dass
abwechselnd bald die eine, bald die andere
Hälfte einer photographischen Platte dicht vor
der Funkenstrecke exponiert wurde. Die Platte
wurde hin- und hergeschoben und gleichzeitig
bewegte sich ein mit ihr fest verbundener Blei-
schirm so, dass er in der einen Stellung
zwischen der N-Strahlenquelle und der Funken-
strecke stand, die N-Strailen also abschnitt, in
der anderen Stellung aber die N-Strahlen un-
gehindert auf die Funkenstrecke fallen Hess.
In beiden Fällen zeigte sich bei Blondlot
ein deutlicher Unterschied in der photo-
graphischen Wirkung. Man könnte vermuten,
dass durch das Hin- und Herschieben der Blei-
platte eine Änderung der Kapazität der
Funkenstrecke entstehen könnte.
Silv. Thompson sagte mir sofort, es sei
dies die einzige Möglichkeit, die Wirkung durch
eine P'ehlerquelle zu erklären. Aber wir erhielten
überhaupt keinen Unterschied, weder wenn wir
mit grossen F'unken arbeiteten, noch mit kleinen.
Nun sagten wir, wenn es mit den Funken
nicht geht, so vielleicht mit den stillstehenden
Phosphoreszenz-Schirmen, die ja in den Ab-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
67s
handlungen über die N-Str£ihlen, deren Zahl
bereits auf 85 angewachsen ist, eine grosse
Rolle spielen. Wir probierten es, und wir ver-
suchten mit grossen und kleinen Schirmen zu
photographieren. Bei den grossen geht es
nicht, sagt Blondlot. Wir verstehen freilich
nicht, wie da ein Unterschied zwischen grossen
und kleinen Flächen entstehen kann; denn wenn
es sich um eine Molekularwirkung handeln
sollte, sind auch die kleinsten Flächen, die wir
erhalten können, noch ausserordentlich gross
gegen die Moleküle.
Auch diese Versuche gaben uns ob-
jektiv absolut keine Differenz zwischen den
Aufnahmen mit und ohne Bestrahlung. Leider
war die Arbeit vergeblich. Denn nun publi-
zierte Jean Becquerel, dass die Änderung der
Helligkeit nur im Auge entstehe, indem die
Empfindlichkeit der Netzhaut durch die Be-
strahlung erhöht werde. Blondlot bekennt
sich auch zu dieser Auffassung in Bezug auf den
Phosphoreszenzschirm ; aber in einem Briefe an
mich hält er die Wirkung des Funkens als ob-
jektiv aufrecht und schickte mir auch einige
seiner Platten. Wir ahmten diesen Ver-
such nochmals genau nach seinen brieflichen
Angaben nach, aber wieder ohne Erfolg.
Also, wir haben es mit zweierlei Wirkungen der
N-Strahlen zu thun , erstens mit solchen, die
wesentlich darin bestehen, die Empfindlichkeit
der Netzhaut zu erhöhen, und zweitens mit
solchen, die die photographische Wirksamkeit
des elektrischen Funkens erhöhen.
Beschäftigen wir uns mit den ersten, mit
denen allein weiter gearbeitet worden ist. Nun,
das braucht nicht jeder zu sehen, dazu gehören
vielleicht privilegierte Augen, und die scheinen
Rubens und meine Freunde nicht zu besitzen.
Aber man kann doch fragen, um welche Hellig-
keitsänderungen handelt es sich denn.' Blond-
lot und seine Anhänger sehen noch im 10.
Beugungsspektrum etwas, wo wir in der un-
geschwächten Lichtquelle nichts sehen. Ich
übergehe, was in England schon mit Recht
eingewendet wurde, dass nach der beugungs-
theoretischen Berechnung die von Blondlot
beobachteten Beugungsbilder der verschiedenen
Ordnungen überhaupt räumlich nicht zu trennen
wären. Es ist vielleicht misslich, mit Strahlen,
deren Existenz überhaupt noch nicht sicher ist,
so zu rechnen, als ob es Lichtstrahlen wären.
Ich übergehe daher die Schwierigkeiten, die
auf dem Papier entstanden, und wende mich
zu den Beobachtungen.
Wir wählten einen phosphoreszierenden
Schirm von beliebiger Grösse, der auf einer
Photometerbank befestigt und mit Radiumstrahlen
bestrahlt wurde. Das Entfernungsgesetz gilt
hierbei. Ein Beobachter musste auf den
Schirm schauen und sagen, wenn die Hellig-
keit sich änderte, während der andere Be-
obachter den Support mit dem Radiumpräparat
verschob. Um auch Kontrastwirkung zu haben,
schob man den Schirm auch schnell hin und her
und Hess ihn nicht bloss langsame Bewegungen
ausfuhren. Die Versuche sollten auch ein Mass
geben dafür, wie stark sicli die Helligkeit ändert,
je nachdem man ein solches schwach leuchtendes
Objekt direkt oder indirekt anschaut. Nun, sie
ändert sich von Null bis Unendlich, denn es kommt
vor, dass es beim direkten Sehen überhaupt
nicht gesehen wird. Aber auch, wenn es ge-
sehen wird, entstehen noch Änderungen der
Helligkeit im Verhältnis von i : 4 bloss durch
die Bewegung des Auges. Daher ist es sehr
wahrscheinlich, dass Vorgänge mitspielen,
welche nach der Theorie von Kries auf der
Dunkeladaptation der Stäbchen beruhen. Und
so ist die Frage jedenfalls berechtigt, die wir er-
heben, wie Blondlot und seine Anhänger
I die Erscheinungen beobachten, ob in direktem
oder indirektem Sehen. Vorher hatten die
Beobachter hierüber gar nichts gesagt. Jetzt
schrieb mir eine Stelle, die ich nicht nennen
will, man müsse die Erscheinungen direkt
beobachten, Blondlot dagegen will, dass mit
indirektem Sehen beobachtet wird. Unsere
Versuche zeigten, dass man dabei Helligkeits-
unterschiede von 50 Proz. noch gerade wahr-
nehmen kann. Wenn man aber längere Zeit
im Dunkeln gearbeitet hat — Mascart schrieb
mir, er habe einen vollen Tag gebraucht, um
die N-Strahlen wahrnehmen zu können , — da
schleichen sich leicht psychologische Momente
ein; es kam z. B. vor, dass der Support allein,
ohne das Radiumpräparat bewegt wurde, und
der andere Beobachter doch ansagte: heller,
dunkler (Heiterkeit).
Beim indirekten Beobachten war es noch
nicht allgemein bekannt, dass auch da
durch physiologische Vorgänge Helligkeits-
wechsel hervorgebracht werden, sie sind nicht
ganz so gross, als beim Übergang vom direkten
zum indirekten Sehen, das will ich nicht be-
haupten, aber es entstehen auch da Hellig-
keitswechsel. Dazu will ich ein Experiment
anführen, das ich als Heinrich-Experiment be-
zeichnet habe, weil es Heinrich beschrieben
hat. Im dunkeln Zimmer kann es jeder anstellen.
Denken wir uns die Augenachse festgelegt, da-
durch, dass wir einen Gegenstand fixieren, und
lassen Sie von einem Freund eine Kerze in
paralleler Richtung aus einer gewissen Entfernung
dem Auge immer näher und näher bringen. Der
zweite Beobachter kann gleichzeitig beobachten,
was die Pupille des ersten Beobachters thut. Dann
beginnt folgendes Spiel. Der erste Beobachter
sagt, ich sehe nur eine wenig ausgedehnte
Fläche, deren Form ich nicht angeben kann.
Jetzt wird die Kerze näher und näher gebracht.
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6;6
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
Das Bild der Kerze wird deutlich«- und heller und
gleichzeitig schrumpft die Pupille ein, und wenn
man die Kerze deutlich sieht, soweit als man im
indirekten Sehen deutlich sehen kann, ist die
ÖflFnung der Pupille bedeutend kleiner geworden.
Das beruht auf Akkommodations- Vorgängen. Man
richtet seine Aufmerksamkeit auf einen leuchten-
den Gegenstand, und es zeigt sich, dass zufolge
des Zusammenschrumpfens aller Energie auf
wenige Netzhautstellen im Gehirn die Empfin-
dung vermehrter Helligkeit hervorgebracht wird.
Also auch im indirekten Sehen giebt es
physiologische Momente, welche Helligkeits-
empfindungen hervorrufen.
Also für Rubens und mich sind analoge
Erscheinungen, wie sie als Wirkung der
N-Strahlen beschrieben werden, zurückgeführt
auf solche des Sehens im Hellen und Dunkeln
und des direkten und indirekten Sehens.
Es kommen ferner psychologische Momente
hinzu, von denen wir eines angeführt haben.
Und darum, solange es nicht gelingt, die Er-
scheinungen der N-Strahlen objektiv nachzu-
weisen, halten wir uns für berechtigt, zu sagen,
es dürften wohl physiologische und psycholo-
gische Momente sein, auf denen sie beruhen.
Zum Schluss möchte ich noch diejenigen von
Ihnen, welche auch vergeblich gearbeitet
haben, bitten, die Hand hochzuheben (es ge-
schieht). Also Sie haben auch keine privile-
gierten Augen, oder die Versuche sind sehr
schwierig im Gegensatz zu dem, was zuerst
geschrieben wurde, wonach sie kinderleicht sein
sollten.
P a u 1 W e i s s (Zürich) : Ich erkenne vollkommen
an, dass es, wie Prof. Lummer soeben gezeigt hat,
nicht richtig ist, das über die N-Strahlen Publi-
zierte anzunehmen. Die Schwierigkeiten sind
psychologischer und physiologischer Natur und
bestehen auch in Widersprüchen der verschiede-
nen Publikationen gegeneinander und gegen die
Gesetze der Physik. Aber es scheint mir auch
sehr schwierig, alles in einem Male zu verwerfen.
Wenn die Versuche sehr schwierig sind, so muss
man betonen, dass negative Versuche prinzipiell
nichts beweisen, sondern die Sache nur weiter
hinausschieben. Auch ich habe über N-Strahlen
nicht gearbeitet, sondern nur gelegentlich die
Versuche zu meiner Belehrung zu wiederholen
gesucht, und die letzte Gelegenheit, bei welcher
ich mich zu belehren suchte, war ein Tisch-
gespräch mit Professor Lummer, welches zur
heutigen Diskussion Anlass gegeben hat. Ich
wurde unterwiesen in der Technik der Versuche
durch Broca. Broca zeigte mir, eine kleine
Bleiröhre zu benützen, welche durch einen Stem-
pel aus Holz geschlossen war, und in dieses
war eingeschnitten ein Kreuz "2 mm breit, und
hineingerieben etwas phosphoreszierendes Cal-
ciumsulfid. Angeblich ist das Blei nicht durch-
lässig für die Strahlen. Legt man dieses Rohr
auf einen Gegenstand, von dem Strahlen aus-
gehen, so treffen nur diejenigen, deren Ur-
sprung unter der Öffnung der Röhre liegt, auf
das Kreuz. Die Erscheinung besteht darin, dass
das Kreuz zuerst nur wenig scharf sichtbar ist,
wenn es aber durch die sog. Strahlung ge-
troffen wird, die Striche schmäler und schärfer
scheinen, wogegen die gesamte Lichtmenge
nicht grösser scheint. Ich habe versucht erstens
mich zu üben in der Beobachtung der Erscheinung
und zweitens Kontrollversuche anzustellen.
Die Übung habe ich vorgenommen an den sog.
physiologischen N-Strahlen, und zwar an den
Nerven im Handgelenk. Man fährt vorüber an
dem Gelenk und sieht hin, ich weiss nicht, ob
direkt oder indirekt, aber etwa mit derselben
Art von Aufmerksamkeit, mit welcher man eine
Zeitung liest.
Man sieht sehr leicht Helligkeitsschwankungen,
die zum Teil sich ereignen, wenn man am Nerv-
vorbeifährt, und zum Teil zufällig erscheinen.
Aber nur mit Mühe und Geduld kann man zu
der Überzeugung gelangen, dass die Nähe des
Nervs systematisch ein schärferes Auftreten
des Kreuzes hervorruft.
Soweit die Einübung der Beobachtung; der
Eindruck, dass es sich um etwas Objektives
handle, wurde bei mir dadurch verstärkt, dass
ich beim Wiederholen des Versuches im Laufe
von 3 Monaten sehr oft dieselbe Topographie
meiner Handnerven beobachtete und auch das
Entgegengesetzte mir nicht zu beobachten ge-
lang, als ich versuchte, es zu erwarten. Nun
wollte ich Kontrollversuche machen, obwohl
ich die Ergebnisse von verschiedenen von Pariser
Physikern angestellten Versuchen kannte, die,
wie diejenigen von Prof. Lummer, negativ
ausgefallen waren. An Stelle der physiologischen
Quellen nahm ich ein Auerlicht. Ich nahm
einen Bleischirm mit einer Öffnung von 3 x4 cm
und Hess ihn durch das Auerlicht bestrahlen.
Die Bleiplatte und ihre Öffnung waren mit einer
Aluminiumplatte bedeckt und diese letztere
wurde mit der Brocaschen Röhre untersucht.
Ich wusste, dass die Öffnung der Bleiplatte in
der Mitte der Aluminiumplatte war und ich be-
kam dort, in der That, dieselbe Erscheinung zu
sehen, wie als ich an den Nerven vorbeifuhr.
Als ich aber die Bleiröhre durch einen Mitarbeiter
ohne mein Wissen verdecken liess, versagte die
Kontrolle. Der Mitarbeiter gab ein leises Zei-
chen mit dem Fusse, um den Moment zu be-
zeichnen, in welchem ich die Beobachtung machen
sollte. Ich sagte mehrmals hell, dunkel, hell
u. s. w., wo gar nichts geändert war. Ich ver-
mutete daher, die Spannung der Aufmerksam-
keit auf ein bestimmtes Zeichen sei vielleicht
hinderlich für die Beobachtung, und ich änderte
den Versuch in folgender Weise ab. Ich liess
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21
677
einen mir unbekannten Buchstaben aus der Blei-
platte ausschneiden und suchte ihn durch Mar-
kieren der Punkte, wo ein schärferes Auftreten
des Kreuzes wahrgenommen wurde, mit Kreide
auf der Aluminiumplatte zu bestimmen. Diese
Versuche habe ich in der allerletzten Zeit ange-
fangen und erst wenige Stunden darauf verwendet.
Sie verliefen derart, dass die Wahrscheinlich-
keit der Existenz einer objektiven Erscheinung
mir nicht vermindert erschien. (Ich glaube nicht,
hier im Referat, in die mündlich gegebenen
Details über diese unvollendeten Versuche ein-
gehen zu sollen.)
Ich muss mich sehr entschuldigen, dass ich
diese unvollständigen Versuche hier vorbringe.
Ich hätte sie nicht vorgebracht, wenn nicht
diese Veranlassung gewesen wäre. Ich möchte
sie auch nicht deuten, weder in dem einen
noch in dem andern Sinne. Ich möchte nur
meine persönliche Überzeugung ausdrücken,
dass es sich noch sehr lohnt, weitere Versuche
anzustellen, um Klarheit zu verschaffen.
W. Nernst (Göttingen), Beitrag zur Kenntnis
chemischer Gleichgewichte bei hohen Tem-
peraturen. ')
Der Vortragende berichtet kurz über die
Verwendung elektrisch geheizter Iridiumöfen
zur Untersuchung chemischer Gleichgewichte
bei hohen Temperaturen und demonstriert eine
Tabelle, welche die Abhängigkeit der Bildung
von Stickoxyd aus atmosphärischer Luft bei
hohen Temperaturen angiebt.
Eine andere, wie es scheint, vielversprechende
Methode beruht auf dem Studium derExplo-
sionsvorgänge. Der Vortragende berichtet
über diesbezügliche Versuche, die Herr Dr.
Finckh angestellt hat, bei denen Knallgas mit
atmosphärischer Luft vermengt zur Explosion
kam. Und zwar wurden Gemische gleicher
Zusammensetzungen bei verschiedenen Drucken
zur Explosion gebracht und die Menge Stick-
oxyd bestimmt, welche sich nachher im Eudio-
nieter vorfand. Da man annehmen darf, dass
die Abkühlung fast ausschliesslich durch Strah-
lung erfolgt, so muss die Zeit, während welcher
die maximale Temperatur konstant bleibt und
welche nach "uioo Sekunden zählen dürfte, kon-
stant sein und dadurch wird es ermöglicht, die
Prinzipien der chemischen Kinetik auf den vor-
liegenden Fall anzuwenden. Die Berechnung
der Zahlen ergiebt, dass es sich bei der Bil-
dung von Stickoxyd um eine bimolekulare
Reaktion handelt; die für eine Temperatur von
2580" in absoluter Zählung abgeleitete Gleich-
gewichtskonzentration reiht sich vollständig in
die vom Vortragenden früher gegebene
Tabelle ein.
In dieser Weise konnten also die Prinzipien
der chemischen Statik und Kinetik auf sehr
hohe Temperaturen einerseits und ausserordent-
liche kleine Zeiten andererseits angewandt
werden. — Die ausführliche Mitteilung erfolgt
demnächst in der Zeitschr. f. anorg. Chemie.
I) Kurzes Autorreferat über Uen Vortrag in Abteilung
2 uud 4 am 20. September.
Leo Grunnaach (Berlin), Über gemeinsam
mit Herrn Reg.-Rat Dr. E. Meyer ausge-
führte Versuche zur Gewichtsbestimmung
der Emanation des G i e s e 1 sehen Emanations-
körpers.')
Als ich im Mai den auf der Tagesordnung
stehenden Vortrag ankündigte, hatte ich die
Hoffnung, dass ich heute schon Ihnen einige
positive Resultate würde mitteilen können
über die Versuche, welche ich seit dem
Oktober des vergangenen Jahres gemeinsam
mit Herrn E. Meyer von der Normal-Eichungs-
Kommission zu Berlin ausführe, um die Ge-
wichtsabnahme des Gieselschen Emanations-
körpers (Emaniuni) infolge seiner Emanation
quantitativ durch die Wage nachzuweisen. Im
Laufe dieser unserer Untersuchungen hat sich
indessen eine Fehlerquelle bemerkbar gemacht,
durch deren Einwirkung die nachzuweisende
Gewichtsabnahme des Emaniums offenbar ver-
deckt wird. Da wir noch mit dem weiteren
Studium des Einflusses dieser Fehlerquelle
beschäftigt sind, sehe ich mich veranlasst, den
angekündigten Vortrag vorläufig zurückzuziehen.
Leo G runmach (Berlin), Experimentelle Be-
stimmung der Oberflächenspannung und des
Molekulargewichts von verflüssigtem Stick-
stoffoxydul.^
In zwei früheren, auf den Naturforscher-
Versammlungen zu. Aachen und zu Hamburg
gehaltenen Vorträgen^) habe ich gezeigt, dass
man die Kapillarwellenmethode zur Bestimmung
der Oberflächenspannungen und Molekularge-
wichte verflüssigter Gase anwenden kann. In
diesem Vortrage will ich mir als Fortsetzung
meiner Untersuchungen auf diesem Gebiete er-
lauben, über meine mit Stickstoffoxydul aus-
geführten Versuche*) in Kürze zu berichten.
l) Abteilung 2, am 21. September.
2} Vorgetragen in Abteilung 2 am 21, Sept. Siehe auch
L. Grün mach, Sitzungsber. d. K. Akad. d. Wissensch. zu Ber-
lin vom 28. Juli 1904.
3) L. Grün mach, 1. c. 1900, S. S29 und 1901, S. 914.
Verh. deutscher Naturf. u. Arzte, 14, 1900 und 51, 1901. Diese
Zeitschr. 1, 613, 1900; 3, 217, 1901.
4) Diese Versuche sind von mir zum grussten Teile aus-
geführt worden im anorganischen Laboratorium der Tech-
nischen Hochschule. Dem Vorsteher desselben, Herrn Prof.
Dr. Er d mann, spreche ich fUr sein geflUliges Entgegen-
kommen, femer meinen Assistenten, den Herren Dr. Wilhelm
Radeboldt und Franz Weidert, fdr die mir gewährte.
Untersttttznng meinen verbindlichsten Dank aus.
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678
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
Das verflüssigte Stickstoifbxydul wurde als
chemisch rein (frei von Stickoxyd und Sauer-
stoff) von der englischen Firma Ash and Sons
in Stahlbomben bezogen. Aus der Bombe
wurde es zunächst durch ein mit konzentrierter
Schwefelsäure gefülltes Trockengefass und aus
diesem in einen als Kondensationsgefass dienen-
den Erlenmeyerschen Kolben geleitet, dessen
Deckel mit zwei Bohrungen für das Zuleitungs-
rohr und für ein Pentanthermometer versehen
war. Das Kondensationsgefass stand auf einem
Glasdreifuss innerhalb eines grossen aus zwei kon-
zentrischen Cylindern gebildeten Doppelgefässes,
dessen Zwischenräume durch Watte ausgefüttert
waren. Als Abkühlungsflüssigkeit im inneren
Cylinder wurde Petroläther benutzt, der durch
Eingiessen von flüssiger Luft bei beständigem
Umrühren auf — 93 bis 95" C. abgekühlt wurde,
während die Temperatur im Kondensations-
gefass einige Grad höher gehalten wurde. Da
Kondensations- und Erstarrungstemperatur des
StickstofToxyduls nahe aneinander liegen, muss
sowohl die Abkühlung, wie dasZuströmen
des Gases genau reguliert werden, um
ein Erstarren des kondensierten StickstofT-
oxyduls und ein Verstopfen des Zuleitungs-
rohres zu verhüten. Das so verflüssigte Stick-
stoflbxydul wurde durch Filter in das zur Be-
obachtung dienende halbkugelformige Dewar-
sche Gefäss hineinfiltriert, welches möglichst
erschütterungsfrei auf einem die Grundplatte
des Stimmgabelstativs durchsetzenden, also un-
abhängig von ihm fest aufgestellten, Drei-
fuss ruhte.
Die Versuchsanordnung und die Methode
der Beobachtung war die gleiche wie bei meinen
früheren ^Versuchen '), nur habe ich diesmal zur
Berechnung der Oberflächenspannung aus der
allgemeinen Gleichung
— - — j- dynen.'cm.
a =
2^
4X'
in welcher 0 die Dichte, « die Schwingungs-
zahl, X die Wellenlänge und ,^ die Erdbeschleu- '
nigung bedeuten, auch das von der Schwere
herrührende Korrektionsglied berücksichtigt,
dessen numerischen Einfluss ich an anderer
Stelle diskutiert habe."^)
Als erregende Stimmgabel diente wieder die
mit P. T. R. II 38 bezeichnete; sie war in-
zwischen zu Kapillarmessungen auf flüssigem
Brom und flüssigem Jod benutzt und durch
deren Dämpfe etwas angegriffen worden und ;
wurde deshalb von neuem von der Physikalisch-
Technischen Reichsanstalt geprüft mit dem Er- 1
gebnis, dass ihre Gleichung jetzt ist
1) L. GruDmach, L c; ferner Ann. d. Phys. (4) 3,
659, 1900; 9. 1262, 1902.
2,1 !>. Grnnmach, Wissenschaftl. Abhandl. d. Kaiserl.
Normal-Eichungs-Kommission. Heft HI, S, 107, 125 u. ff.
«'=253.01 — 0,025 (/— 19.1)-')
Als Siedepunkt des Stickstoffoxydul*
geben Cailletet und Colardeau*) den Wert
— 88,8* C. an ohne nähere Angabe des zuge-
hörigen Barometerstandes, während Ramsay
und Shields') bei Atmosphärendnick den
Wert — 89,8" C. finden. Da meine Beobach-
tungen bei den Barometerständen Ä) = 74 1 , » nim
und ßo = 753,3 mm ausgduhrt worden sind, so
habe ich den Siedepunkt besonders bestimmt
und gefunden —89,4« C. bei i3i, = 741,1 mm.
Als Thermometer diente hierzu ein von C.
Richter aus Jenenser Glas 16™ hergestelltes,
von der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt
geprüftes Pentanthermometer P. T. R. II 20286.
Unter Annahme der von Cailletet*) früher
mitgeteilten Daten über Tension des Stickstoff-
oxyduls, nämlich dass einer Druckdifferenz von
0,1 Atmosphäre eine TemperaturdiflTerenz von
2* C. entspricht, ergiebt sich dann als Siede-
punkt für den Barometerstand Ä» = 753,3 n^i"
der Wert —89,1" C.
Für die Dichte des verflüssigten Stick-
stoffoxyduls liegen ältere Beobachtungen vor
von Andreeff*), aus denen er die Formel ab-
leitet
ö = 0,9368 — 0,0039 /
und neuere Beobachtungen von L. Cailletet
und E. Mathias*^), die sie durch die Gleichung
darstellen
0 = 0,342 + 0,00166/ + 0,0922 "V'^36,4 — /.
Hierbei ist indessen zu bemerken, dass die
Beobachtungen von Andreeff sich nur auf das
Temperaturintervall von — 7** bis -{- 20* C. und
diejenigen von Cailletet und Mathias auf das
Temperaturintervall von — 20,6* bis + 24** C. er-
strecken.
Deshalb habe ich auch die Dichte bei der
Siedetemperatur besonders bestimmt mittels der
Mohrschen Wage und bei / = — 89, 4" C. den
Wert gefunden ö = 1,2257, einen Wert, der
übrigens gut übereinstimmt mit dem aus
der Cailletet-Mathiasschen Gleichung für
/ = — 89, 4" C. extrapolierten Wert für die
Dichte des flüssigen StickstofToxyduls (1,2277)
Für die zweite dem Barometerstande ß^ =-
753-3 '"•n entsprechende Beobachtungstempe-
ratur — 89, 1 " C. ergiebt sich dann unter Be-
nutzung jener Formel ß = 1,2250.
Es mag besonders hervorgehoben werden,
dass die Siedepunkts- und Dichtebestimmungen
1) Die erste vor 9 Jahren ausgefähtte Prfifong hatte <;r-
geben « = 253,13 — 0,025 (/— 19,1).
2) L. CaiUetetii.E.CoUrdeau,C.R.10«, 1189, iSSi:.
3) W. Ramsay und J. Shields, Joam. Chem. Soc.
p. 833, 1893. ...
4) L. Cailletet, Arch. de Oeneve 6d, l6, 1878.
5) E. Andreeff, Liebigs Ann. HO, l, 1859.
6) I^ Cailletet et E. Mathias, Journ. de Phys, 2.
Serie (5), S. 549, 1886.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ng. No. 21.
679
.5 1
cÜ'E
^£ '
■'■1
0
Reduzierter
Barometer-
stand in mm •
1
Zugehörige
Siedetempe-
ratur des flOssi-;
geniVjOinOC'
Entsprechende
Dichte des i
flüssigen A^jO
Mittiere
Spitzenentfer-
nung in Mikro-
meterpartes
Mittiere
WellenlängeA
jinMikromeler-
partes
L Mittiere Tem-
peratur / der
> Stimmgabel
1 in " C.
:| SS-SO.
I. .
741,1
-89.4
1,2257
1732,0
108,60
I3.'
' 253,16
2. 1
74«. «
-89,4
1,2257
I73«>4
1 108,738
13.75
, 253.14
3- 1
753.3
-89,1
1,2250
1733.7
, 108,316
10.75
1 253,22
1
43.038
43.245
42.593
.9
«a
tu o
o a"
9 V
e a
e >.
tt na
26,376
26,503
26,089
bei Anwendung langer cylindrischer Dewar-
schen Gefasse grosse Vorsicht und Sorgfalt er-
heischen wegen der Siedeverzugserscheinungen,
die explosionsartig auftreten, wenn das Thermo-
meter oder der Schwimmkörper derMohrschen
Wage die innere Wandung des Dewarschen
Gefässes berührt. Um nun zur Mitteilung der
Ergebnisse der eigentlichen Kapillarwellen-
messungen überzugehen, so sind drei unab-
hängige Beobachtungsreihen ausgeführt worden,
deren jede wieder aus zehn bis fünfzehn gut
untereinander übereinstimmenden Einzelbeob-
achtungen bestand.
In der folgenden tabellarischen Zusammen-
stellung sind nur die Mittelwerte der drei
Beobachtungsreihen mitgeteilt. Die Bedeutung
der einzelnen Kolumnen ist aus den leinzelnen
Überschriften ersichtlich. Zu Kolumne 5 sei
nur hinzugefügt, dass die darin mitgeteilten
Werte der Spitzenentfernung der Stimmgabel
in Mikrometerpartes die Mittelwerte der Mes-
sungen sind, welche am Anfange und am Schlüsse
jeder Beobachtungsreihe ausgeführt worden sind,
und dass diese Sipitzenentfernung andererseits
mittels desHorizontalkomparators zu 20,5854mm
bestimmt worden war.
Man erhält demgemäss für die mittlere be-
obachtete Siedetemperatur — 89,3" C. als spezi-
fische Kohäsion des verflüssigten Stick-
stoffoxyduls im Mittel
a^ = 42,959 cm"''
und als Oberflächenspannung des ver-
flüssigten Stickstoffoxyduls
a = 26,323 dynen/cm. ■
Nun ergiebt sich aus der Gleichung für die
molekulare Oberflächenenergie
a j, I = 2,27 {ß—t),
in welcher v das Molekularvolumen, ß die kri-
tische und / die Beobachtungstemperatur der
Flüssigkeit bedeuten, für das Molekularge-
wicht M die Gleichung
M=o\/^
,27'i^'-/)y
)
I Stimmungen vor, die eine von Janssen'), welcher
i den auch von Cailletet und Mathias"'') bei
ihren Untersuchungen über die Dichte ver-
flüssigter Gase angenommenen Wert ö = 36,4
ergiebt, und eine zweite von De war*), welcher
^ == 35.4 beobachtet hat.
Setzt man in die obige Gleichung für das
Molekulargewicht Äf der Reihe nach die in der
vorigen Tabelle enthaltenen Werte für Dichte,
Siedetemperatur und Oberflächenspannung ein,
so erhält man, je nachdem man O = 35,4
oder ß = 36,4 setzt, folgende Werte des Mole-
kulargewichts für das verflüssigte Stickstoff-
oxydul :
Für die kritische Temperatur
Für die kritischeTemperatur desStick-
stoffoxyduls liegen in der LitteratUr zwei Be-
0 = 35.4 , 0 = 36,4
M = 43,26
42,84
_ 43.68
Im Mftt. 43,26,
43.79
43.35
44,21
43,78
Vereinigt man die beiden Werte zu einem
Hauptmittel 43,62, so erhält man für das Mole-
kulargewicht des verflüssigten Stickstoffoxyduls
einen Wert, der ausserordentiich gut mit dem
des gasförmigen, nämlich 44,08, übereinstimmt.
Die Abweichung fällt innerhalb der Genauig-
keitsgrenzen unserer Kenntnis der kritischen und
Siedetemperatur. Wir können demnach aus
den mitgeteilten Versuchen schliessen, dass
StickstofToxydul, ebenso wie schweflige Säure
und Ammoniak^), im gasförmigen und im flüs-
sigen Zustande dasselbe Molekulargewicht be-
sitzen.*)
0 W. J. Janssen, Inaugural-Dissertation, Leiden 1877;
Rep. Brit. Assoc S. 2ii, 1876; vergl. auch F. Roth, Wied.
Ann. 11, I u. 29, 1881.
2) L. Cailletet n. E. Mathias, 1. c.
3) J. Dewar, Phil. Mag. (5) 18, 210. 1884.
4) L. Grunmach, Sitzungsber. d. Bert. Akad. 837, 1900.
5) Auf Veranlassung von Herrn van der Waals hat be-
reits im. Jahre 1895 Herr J. Verschaffelt Messungen kapil-
larer Steighöhen von flOssigem StickstofToxydul innerhalb des
Temperaturintervalls -|-4,4 bis —20,0» C. angestellt, aus denen
hervorgeht, dass die Eötvössche Konstante innerhalb dieses
Intervalls den Wert 2,198 hat (Comm. from thc Phys. Labor.
Leiden 18, 12, 1895.)
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68o
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
A. Wehnelt (Erlangen), Über den Austritt
negativer Ionen aus glühenden Metalloxyden
und damit zusammenhängende Erschein-
ungen. ')
In einer Abhandlung gleicher Überschrift
in Band 14, S.425 — 468 derAnnalen der Physik
(1904) habe ich eine Reihe von Versuchen und
Messungen mitgeteilt, welche ergaben, dass
einige Metalloxyde und zwar besonders die
Oxyde der Erdalkalimetalle im glühenden Zu-
stande sowohl bei Atmosphärendruck als auch
im Vakuum zahlreiche negative Ionen (Elek-
tronen) aussenden.
In innigem Zusammenhange mit dieser Eigen-
schaft steht die des weiteren von mir gefundene
Thatsache, dass der Kathodenfall der Glimment-
ladung an glühenden Oxydkathoden selbst bei
den tiefsten Drucken völlig verschwindet, vor-
ausgesetzt, dass die Stromdichte (Stromstärke
pro cm* glühender Oxydoberfläche) unterhalb
eines von der Temperatur abhängigen und mit
dieser wachsenden Wertes bleibt. Diejenige
Stromdichte, bei der sich ein Kathodenfall zu
zeigen beginnt, habe ich Grenzstromdichte
genannt. Sie erreicht bei hoher Weissglut der
Oxyde Werte bis zu 3 Ampere.
Ich möchte Ihnen heute zuerst einige Ver-
suche vorführen, welche das oben Gesagte er-
läutern und Ihnen dann eine praktische An-
wendung glühender Oxydkathoden zeigen.
Aussendung negativer Ionen durch
glühende Metalloxyde. Ein massig weit
evakuiertes Glasrohr R (Fig. i) enthält einen
Fig. I.
Messingcylinder C, in dessen Achse sich ein mit
CaO überzogener dünner Platindraht Z> befindet
Der Draht kann durch den Strom zweier Akkumu-
latoren A auf hohe Temperaturen erhitzt werden.
Verbinde ich den Draht D mit dem einen Pol,
den Cylinder C über ein Galvanometer G mit
dem anderen Pole einer Stromquelle B, so fliesst
nur dann ein Strom durch das Rohr, wenn Z>
l) Vorgetragen in Abteilung 2 am 21. Sept. Ausführ-
liche Litteraturangaben belinden sich Annalen der Physik 14,
425—468, 1904.
mit dem negativen Pol von ß verbunden ist.
Der Versuch zeigt also, dass nur negative Ionen
vom glühenden Oxyde ausgesandt werden.
Nehme ich ein sonst völlig gleiches Rohr,
welches aber einen sorgfältig gereinigten Platin-
draht enthält und erhitze diesen auf die gleiche
Temperatur, wie vorher den mit CaO über-
zogenen Draht, so ist der Strom bei gleich
grosser negativer Ladung des Drahtes nur
ausserordentlich schwach und zwar nur circa
'1000 desjenigen bei dem vorigen Versuche.
Glühende Metalloxyde als Kathoden
in Entladungsröhren. Das Rohr R (Fig. 2)
enthält als Kathode AT ein mit CaO überzogenes
Platinblech P, welches elektrisch geglüht wer-
den kann, als Anode einen Eisendraht A. Die
mehrere cm* betragende Oberfläche der glühen-
den Metalloxydkathode gestattet beträchtliche
Stromstärken, selbst bei tiefen Drucken, durch das
Rohr zu senden, ohne dass ein Kathodenfall
Fig. 2.
vorhanden ist. Da der Anodenfall konstant
ca. 20 Volt beträgt und das Gefölle auf der
positiven Säule bei starken Strömen und nie-
deren Drucken, wie besondere Messungen er-
geben haben, nur i bis 2 Volt pro cm betragt,
so kann ich unter Anwendung der Lichtleitung
von 220 Volt Spannung durch das Rohr Fig. 2
Ströme von mehreren Ampere Stärke senden.
Die glühenden Oxydkathoden geben uns somit
ein Mittel an die Hand, die Vorgänge auf der
positiven Säule in beliebigen Gasen bei beliebig
tiefen Drucken bis zu sehr hoben Stromstärken zu
untersuchen. Die ausserordentliche Helligkeit
der positiven Schichten bei hohen Stromstärken
verspricht der spektralanalytischen Untersuch-
ung von Gasspektren dienlich zu werden. Quarz-
fenster am Rohr würden auch den ultravioletten
Teil des Lichtes der Schichten der Untersuchung
zugänglich machen.
WeicheKathodenstrahlen. Überschreitet
man die Grenzstromdichte, sei es durch
Vergrösserung der Stromstärke oder durch Ver-
ringerung der Temperatur der glühenden Oxyd-
kathode, so kann man dem Kathodenfall jeden
beliebigen Wert erteilen, also Kathodenstrahlen
von jeder beliebigen Geschwindigkeit erzeugen,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrganpf. No. 21.
681
Das Rohr Fig. 3 enthält als Kathode K ein
kleines Platinblech P, auf dem sich ein kleiner
Fleck von Calciumoxyd befindet. Als Anode
dient ein Messingstab A. Glüht man das Blech
P elektrisch und verbindet die Elektroden A
und K unter Zwischenschaltung eines passen-
den Widerstandes mit der Lichtleitung von 220
Volt Spannung, so geht der gesamte Strom nur
durch den Caiciumoxydfleck auf dem Kathoden-
blech P, da hier der Kathodenfall weit niedri-
ger ist als am blanken Platinblech, wobei ein
dünnes intensiv blaues Kathodenstrahlenbündel
von dem Fleck ausgeht. Durch Änderung
der Temperatur des Platinbleches kann man
dann den Kathodenstrahlen jede beliebige Ge-
schwindigkeit erteilen, die dann nach bekann-
ten Methoden gemessen werden kann.
Verwendung von Entladungsröhren
mit glühenden Metalloxydkathoden in
der Praxis. Rückt man in einem evakuierten
Entladungsrohr R (Fig. 4)') eine oder mehrere
metallische Elektroden A nahe an die glühende
Metalloxydelektrode K (Platinblech P mit Ca 0
überzogen), so beträgt das Entladungspotential,
wenn A Anode und K Kathode ist, nur circa
20 Volt. Kehrt man die Stromrichtung um,
so dass jetzt A Kathode und K Anode ist, so
beträgt das Entladungspotential jetzt einige
Tausend Volt, da bei tiefen Drucken der Ka-
thodenfall an Metallen ausserordentlich hohe
Werte annimmt. Verbindet man daher die
Elektroden A und K mit einer Wechselstrom-
quelle, deren Spannung unterhalb des Wertes
liegt, den der Kathodenfall an der Metallelek-
trode A besitzt, so wirkt das Rohr als elek-
1) Die Kathode JC ist um 90« gegen die Bildebene ge-
dreht zu deokeo.
trisches Ventil, indem es von dem Wechsel-
strom nur eine Phase hindurchlässt. Das Rohr
Fig. 4 kann also dazu dienen, Wechselstrom
in pulsierenden Gleichstrom zu verwandeln.
Die maximal durch das Rohr (Ventilrohr)
zu sendende Stromstärke hängt, wie aus dem
oben Gesagten folgt, von der Grösse der glü-
henden Oxydoberfläche ab. Der Nutzeffekt der
Ventilröhre hängt von der angewandten Betriebs-
spannung ab und wächst mit dieser, da das
Rohr bis zur stärkst zulässigen Stromstärke
ganz unabhängig von dieser immer nur 20 Volt
Spannung absorbiert. Bei Anwendung einer
Betriebsspannung von 120 Volt Wechselstrom
betrug unter Berücksichtigung des Wattver-
brauches zur Erhitzung der Metalloxydkathode
der Nutzeffekt des Ventilrohres circa 65 Proz.
Durch Anwendung der bekannten Grätz-
schen Schaltungen kann man beide Phasen des
Wechselstromes ausnutzen. Durch Anwendung
von drei Metallanoden kann man wie beim
Hewittumformer auch Drehstrom in pulsierenden
Gleichstrom verwandeln.
Diskussion.
(Von den Beteiligten durchgesehen.)
Stark (Göttingen): Ich möchte an den Herrn
Vortragenden die Frage richten, ob der prak-
tischen Anwendung des von ihm vorgeschlagenen
Transformators nicht daraus Schwierigkeiten er-
wachsen, dass die erhitzten als Kathode dienen-
den Oxyde bei Dauerbetrieb allmählich reduziert
werden.
Wehnelt: Eine Reduktion der Oxyde tritt
stets ein, wenn Dämpfe organischer Verbindun-
gen (z. B. Fettdämpfe) vorhanden sind, die durch
die Entladung zersetzt werden und mit dem
Metalloxyd dann Carbide bilden. Vermeidet
man bei der Zusammensetzung des Rohres jede
derartige Verunreinigung, so tritt auch bei
Röhren, die von der Pumpe abgeschmolzen
sind, keine Reduktion der Oxyde ein.
Voller (Hamburg): Zur praktischen Ver-
wendung möchte ich mitteilen, dass man, wie
es Walter in Hamburg gemacht hat, eine
Unterdrückung der einen Phase eines durch
Wechselstrom erzeugten Induktoriumstromes
auch durch die Ventilwirkung einer Funken-
strecke zwischen Spitze und Platte sicher er-
reichen kann. Eine Röntgenröhre kann man
dann mit Wechselstrom sehr schön betreiben.
Wehnelt: Dann habe ich mich wohl nicht
ganz klar ausgedrückt. Das Ventilrohr wird
nicht in den Hochspannungskreis geschaltet,
sondern in den primären Kreis, wo bei der
niedrigen Spannung sich keine Funkenstrecke
befinden kann.
Voller: Die von mir erwähnte Funkenstrecke
liegt natürlich im Hochspannungskreise.
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682
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
Otto Lummer (Berlin), Auflösung feinster
Spektrallinien.') 2)
Nach einer Einleitung über die Gesetze der
schwarzen Strahlung und ihre Anwendung auf
die Messung hoher Temperaturen spricht der
Vortragende kurz über den Prozess des Leuch-
tens der Gase und Dämpfe. Wenn die Unter-
suchungen über die Temperaturstrahlung unter
anderem das Ziel verfolgten, die Energievertei-
lung im Spektrum für den gesamten Wellen-
längenbereich festzustellen, so ist es ein Ziel
der Untersuchung des Leuchtens der Gase und
Dämpfe, die Energieverteilung der einzelnen
Spektrallinien, welche jede für sich ein kleines
Spektrum darstellen, aufzufinden. Um diese
Aufgabe zu fordern, müssen die bisherigen
spektralanalytischen Hilfsmittel verfeinert wer-
den. Unter dem Hinweis darauf, dass beson-
ders die Interferenzen hohen Gangunterschieds
berufen erscheinen, hier weitere Fortschritte
erzielen zu lassen, fuhrt dann Verf. etwa fol-
gendes aus:
Auf der Naturforscher- Versammlung in Ham-
burg hatte ich schon das Prinzip des Interferenz-
Spektroskops erörtert. 3, 172 od. 1901, 219.
Damals war der Apparat noch ein neugeborenes
Kind, jetzt ist er schon ein stattlicher Junge
geworden, dank der Mitarbeit des Herrn G e h r c k e.
Auch die wenigen Trabanten der Quecksilber-
linien, welche damals bekannt waren, haben sich
inzwischen zu einer stattlichen Zahl ausge-
wachsen, und wir hoffen, noch mehr Resultate
in Zukunft zu gewinnen.
Zunächst will ich, um Ihnen das Prinzip des
Apparats in Kürze klar zu machen, folgendes
Bild gebrauchen: Es sei die Aufgabe gestellt,
die Schrittdifferenz zweier Personen zu bestim-
men. Um diese Aufgabe 2u lösen, haben wir
nur die Schritte der beiden zu messen und die
Differenz davon zu nehmen. Soll das aber bis
auf ein Milliontel genau gemacht werden und
unterscheiden sich die Schrittlängen nur sehr
wenig voneinander, so ist die Sache nicht so
einfach. Ich kann nun z. B. so verfahren, dass
ich vom gleichen Moment aus beide Personen
nebeneinander marschieren lasse, etwa im Schnee,
wo die Fussspuren zu sehen sind. Nach m
Schritten möge dann die Fussspur des einen in
der Mitte zwischen den Fussspuren des anderen ]
liegen. Diese Po.sition bezeichne ich als eine |
Dissonanz. Dann kommt nach 2 m Schritten,
wo die Fussspuren sich decken, eine Konsonanz, |
also der eine hat einen Schritt mehr gemacht
i) Vorgetragen in Abteilung 2 am 21. Sept.
2) Wegen plötzlicher Erkrankung war der Verfasser ausser-
stande, den Vortrag iUr die Drucklegung zu bearbeiten und
durchzusehen. An seiner Stelle habe ich deshalb die Durch-
sicht besorgt. Eine genaue Wiedergabe des Vortrags war
auf Grund der vorhandenen Unterlagen nicht möglich.
E. Gehrcke.
als der andere. Tritt dieser Vorgang erst
nach Million Schritten ein, so ist die Differenz
der einzelnen Schritte ein Milliontel. Sie sehen
also, dass man mittels dieser Methode sehr
kleine SchrittdifTerenzen noch zu erkennen und
zu messen vermag.
Was die Fussspuren im Schnee sind, reprä-
sentieren nun in der Optik die Interferenzsysteme.
Wir wollen die Differenz zweier Wellenlängen,
X und Xi , bestimmen. Lassen wir dann das
Licht durch zwei Spalte gehen, so bekommen
wir in dem Räume dahinter Interferenzsysteme.
Die Intensitätsmaxima der Systeme sind die
Fussspuren, und die Anzahl der Interferenzen
ist die Anzahl der Schritte. Aber die Inter-
ferenzen von X und Xt überlagern sich, und es
kann vorkommen, dass nicht die einzelnen S)-
steme zu sehen sind, sondern nur eine allgemeine
Helligkeit; das tritt z. B. im Falle der Dissonanz
beider Wellen ein, wenn der Intensitätsabfall
der Interferenzerscheinung vom Maximum zum
Minimum ein sinusförmiger ist. — Wir schliessen
somit, dass unser Interferenzapparat zwei Be-
dingungen zu erfüllen hat, i. er muss eine grosse
Anzahl von Interferenz-Maximis entstehen lassen,
und 2. muss der Intensitätsabfall so steil sein,
dass wir die einzelnen Systeme voneinander
trennen können.
Die Interferenzerscheinung, welche den ge-
stellten Bedingungen genügt, ist die einfächste,
welche es giebt, nämlich diejenige, welche man
erhält, wenn man Licht an einer planparallelen
Platte reflektieren Hisst. Bereits in meiner Dok-
tordissertation habe ich diese Interferenzen (zu
andern Zwecken) benutzt.
Ich kann Ihnen hier derartige Interferenzen
demonstrieren, und zwar sowohl bei senkrechter
wie bei schräger Inzidenz des Lichts auf die
Platte. Die Auflösungskraft unserer Platte von
20 cm Länge und 0,5 cm Dicke ist rund '/4(ioniMi
der Wellenlänge, d. h. wir können damit noch
den 400sten Teil der beiden Z?-Linien auflösen.
Da ein Prisma von i cm Basisdicke gerade die
/^-Linien auflöst, so müsste man also 400 solcher
Prismen anwenden, um die gleiche Leistung zu
erzielen. Ich verweise im einzelnen auf unsere
Veröffentlichungen in den Annalen der Physik
und den Abhandlungen der Reichsanstalt.
Der Preis dieser Platte, welche aus der
Werkstätte von Zeiss stammt, beträgt 1000 M.
Eine grössere Platte zu schleifen, selbst wenn
ein deutscher Carnegie das Geld dazu geben
wollte, könnte die deutsche Technik wohl kaum
jetzt leisten. Unsere Platte ist nur ^eich dick
bis auf '/4 der Wellenlänge. Um allen theore-
tischen Anforderungen zu genügen, sollte sie
eigentlich viel besser sein, immerhin leistet sie
aber trotz ihrer Fehler recht viel. Diese Abweich-
ungen von der idealen Planparallelität spielen
vielleicht mit, wenn nicht alle Einzelheiten in
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
683
unsenn Interferenzbild, die wir sehen, reell sind.
Aber wenn behauptet worden ist, dass alles,
was wir sehen, „Geister" sind, so können wir
uns auf Grund unserer Beobachtungen dieser
Meinung nicht anschliessen. ')
Ausser den Quecksilberlinien haben wir be-
sonders auch Kadmiumlinien untersucht in einer
Aronsschen Quecksilberlampe aus Quarzglas,
wrelche Kadmiumamalgam enthielt. Auch die
rote Linie ist, wie sich zeigte, nicht homogen
und besitzt einen unsymmetrischen Abfall im
Bau ihres Spektrums.
Wie kürzlich beobachtet wurde, erleidet die
Struktur der Spektrallinien eines leuchtenden
Gases eine Änderung, wenn wir das Leuchten
statt auf die gewöhnUche Weise mittels Hertz-
scher Wellen erregen; bei Argon, Helium,
Natrium, Quecksilber und Wasserstoff zeigte
sich eine deutliche Veränderung der Energie-
verteilung, wenn von der einen Art der Erregfung
zu der anderen übergegangen wurde.
Wir wollen noch keine Schlüsse ziehen,
sondern nur andeuten, dass diese Vorgänge
von neuem zeigen, dass die Erregung einer
solchen Gasstrahlung auf Elektronenvorgängen
beruht und wenig mit Temperaturstrahlung zu
thun hat, und dass Schlüsse, die man aus der
Intensität der Spektrallinien auf die Temperatur
gezogen hat, doch zum mindesten sehr verfrüht
sind. Lockyer z. B. macht daraus Schlüsse
auf die Temperatur der Sterne. Wir kennen
von ihnen das Spektrum, und darnach sind die
Sterne eingeteilt. Damit ist es aber auch genug.
Nur wenn wir wissen würden, wie das Licht der
Sterne zustande kommt, könnten wir Schlüsse
auf ihre Temperatur ziehen. Was wir heute gut
kennen , ist allein die schwarze Strahlung, sie ist
quantitativ bestimmt; bei den anderen Strah-
lungen, Strahlungen von Dämpfen und Gasen,
müssen noch die Mechanismen der Strahlung
näher untersucht werden , und für diese Unter-
suchungen scheint mir die Interferenzspektro-
skopie, speziell unser Interferenzspektroskop,
vielversprechend zu sein.
i) Vgl, unsere Kontroverse mit Perot u. Fal^i, Jour-
nal de Physique, Januar und Mai 1904,
W. Schmidt (Giesaen), Vorführung eines
Apparates zur Demonstration stehender und
interferierender Wellen.')
Mit dem hier stehenden Apparat wird in
erster Linie der Zweck verfolgt, den Vorgang
der Reflexion eines Wellenzuges zu veran-
schaulichen. Denn die Reflexion eines selbst
mit massiger Geschwindigkeit fortschreitenden
Wellenzuges, z. B. einer Seilwelle am festen
i) Vorgetragen in Abteilung 2 am 21. September.
Ende, geht doch noch so schnell vor sich, dass
man die einzelnen Stadien der Bewegung ohne
besondere Hilfsmittel nicht verfolgen kann.
Die aus der Übereinanderlagerung zweier
in gleicher Richtung fortschreitender Wellen
entstehende Wellenform kann man sich ver-
hältnismässig einfach durch Zeichnung oder die
Apparate von Pfaundler, Grimsehl u. a. klar
machen. Um das Zustandekommen stehender
Wellen aus der Übereinanderlagerung zweier
in entgegengesetzter Richtung fortschreitender
Wellen zu zeigen, gebraucht man gewöhnlich
die von Melde') angegebene Wellentafel. Auf
Fig. I.
einer Grundplatte können parallel zueinander
zwischen Leisten 2 Pappstreifen verschoben
werden, der eine nach links, der andere nach
rechts. Auf den Streifen sind z. B. Sinuslinien
gezeichnet. Man erhält die für eine bestimmte
Zeit geltende Wellenform, indem man die Or-
dinaten der übereinander befindlichen Wellen
addiert und auf die Wandtafel aufzeichnet.
Dann verschiebt man die Streifen in entgegen-
gesetzter Richtung um ein gleiches Stück und
konstruiert ebenfalls wieder die resultierende
Welle. So fährt man fort, bis man den ganzen
Verlauf der Welle dargestellt hat.
Natürlich ist das ziemlich mühsam und giebt
doch noch kein gutes Bild der Bewegung, da
man eben nur immer eine Anzahl zeitlich ge-
trennter Momente betrachten kann. Eine kon-
tinuierliche Bewegung würde man erhalten,
i erstens: durch eine mechanische Vorrichtung
zum gleichmässigen Verschieben der Leisten,
und zweitens : durch eine selbstthätige Addition
der Wellenordinaten. — Die gleichmässige Ver-
schiebung in entgegengesetzter Richtung ist sehr
leicht durch ein Zahnrad mit zwei Triebstangen
zu erreichen. — Auf die Vorrichtung zur selbst-
thätigen Addition der Ordinaten muss ich etwas
ausfuhrlicher eingehen. — Eine gespannte Stahl-
spirale trägt in ihrer Mitte die Kugel C und
ist in den Punkten A und B befestigt, die in
Richtung der Spiralachse ^4^ nach oben und unten
bewegt werden können. Wird A um ein be-
stimmtes Stück d verschoben, so geht C um
d\2 im gleichen Sinne mit. Dasselbe tritt ein,
wenn B bewegt wird. Wird A und B um
gleichviel nach oben bewegt, so geht die Kugel
um dasselbe Stück mit, dagegen bleibt sie
l) Vgl. z. B.: Müller-Pouillets Lehrbuch d. Physik,
9. Aufl., S. 665, Braunschweig 1886.
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684
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
stehen, wenn A und B um das gleiche Stück
nach verschiedenen Seiten bewegt werden. Die
Verschiebung von C ist immer das arithmetische
Mittel der Verschiebungen von A und B. Bei
unserem Apparat nun liegen 21 Stahlspiralen
nebeneinander. Ihre Endpunkte werden ge-
zwungen, sich der jeweiligen Form einer oberen,
bezw. einer unteren Wellenlinie anzupassen. Die
roten Kugeln in der Mitte geben uns ein Bild der
resultierenden Wellenform. — Dass wir übrigens
nur die halbe, nicht die ganze Summe der
Einzelverschiebungen bekommen, macht nichts
aus, da bloss das Verhältnis der resultierenden
Ordinalen zueinander vonBedeutung ist. Übrigens
Die Wellenformen sind aus Holzleisten her-
gestellt und lassen sich auf federnde Stifte der
messingnen Triebstangen stecken. Diese sind
zwischen Führungen beweglich und lassen sich
mit Hilfe von Zahnrad und Kurbel leicht hin-
und herschieben.
Zunächst will ich den Vorgang der Re-
flexion einer Seilwelle am festen Ende zeigen.
Djis Seil wird durch diese Kugeln bezeichnet:
der feste Endpunkt soll mit der äussersten Kugel
links zusammenfallen. Nach rechts hin denken
wir uns das Seil vorläufig beliebig weit ver-
längert. Von rechts kommt eine Welle, die
sich durch eine einfach gebrochene Linie
graphisch darstellen lassen soll, an das feste
Ende heran. Solange sie dieses nicht berührt,
ist die entstehende Störung ja ohne weiteres
verständlich. Kommt nun die Welle an das
Ende heran, so wird dieses nur dann in Ruhe
Fig. 2.
hätte es sich durch andere mechanische Vor-
richtungen erreichen lassen, dass die mittlere i
Kugel um dasselbe Stück wie die Endpunkte
vorwärts rückt. Ich habe jedoch diese Feder-
konstruktion angewandt, weil sich auf diese
Weise am besten veranschaulichen lässt, wie 2
auf einen Punkt wirkende Kräfte — denn durch
die elastischen Federn werden ja Spannkräfte
auf die Kugeln ausgeübt — sich summieren.
Die geradlinige Führung von A und B ge-
schieht durch "3 förmig gebogene Aluminium-
bleche, die längs Stahldrahten verschiebbar
Fig. 3-
sind. Jedes Aluminiumblech ist durch die Quer-
stange q mit einem symmetrischen Blech ver-
bunden, das ebenfalls längs eines Stahldrahtes
verschiebbar ist und durch eine auf der Rück-
seite des Apparats befindliche Feder ange-
zogen wird. Auf diese Weise ist erreicht, dass
die Führungsbleche nicht einseitig an die Stahl-
drähte angepresst werden, sondern sich mit
ganz geringer Reibung verschieben lassen.
Fig. 4.')
WellcDapparat mit Schablone „Reflexion einer Seilwelle am
festen Ende."
bleiben können, wenn dem ersten Wellenzug
mit derselben Geschwindigkeit ein zweiter ent-
gegenläuft, der so beschaif«^ ist, dass die
Amplituden der ankommenden und reflektierten
Welle im Endpunkte jeweilig die Summe 0
bilden. Den zweiten Wellenzug erhalten wir
bekanntlich aus dem ersten durch zweimalige
Spiegelung, erst an der durch den Endpunkt
gehenden Vertikalen, dann an der Horizontalen.
Oder mathematisch; Lässt sich der ursprüngliche
Wellenzug durch die Funktion
darstellen, wo c die Fortpflanzungsgeschwindig-
keit der Welle, / die Zeit und x die Abszisse
bedeutet, so wird der reflektierte Wellenzug die
Form haben:
— F{ct—x).
Der reflektierte Wellenzug ist durch die auf
dem unteren Trieb befestigte Holzform dai^e-
stellt. Dreht man an der Kurbel, so sieht man.
wie sich die beiden Wellenzüge überlagern und
wie dabei der Endpunkt in Ruhe bleibt, trotz-
i) „Die Spiralfedern (vergl. Fig. 2) sind durch die ge-
strichelten Linien dargestellt,"
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
685
dem sich die Befestigungspunkte der letzten
Feder auf und ab bewegen.
Ich will jetzt solange an dem Triebrade
drehen, bis der Anfangspunkt der unteren
Welle an die letzte Kugel rechts herankommt.
Soll auch diese für alle Zeiten in Ruhe bleiben,
so muss dem untern Wellenzug wieder von
rechts her ein zweiter entgegenlaufen, der sein
zweimaliges Spiegelbild ist. Dieses Spiegelbild
ist nun unserem ursprünglichen Wellenzuge
kongruent und gegen denselben um das Dop-
pelte der Entfernung / der beiden Endpunkte
verschoben. Mathematisch: Die Funktion
F[ct-\-x) und, weil ja die einmal angefangene
Bewegung immer weiter geht, auch die Funk-
tion F{ct — x) muss um 2/= f 7" periodisch
sein. T bedeutet die Dauer der Periode.
Da sich nun eine periodische Funktion stets
in eine Summe einfacher harmonischer Funk-
tionen, d. h. eine Fouriersche Reihe, ent-
wickeln lässt, so wird durch diese Konstruktion
ohne weiteres klar, dass der Grundton einer
Saite von der Länge / die Periode 7"= 2//t
haben muss und dass die Wellenlänge der
Grundschwingung gleich der doppelten Saiten-
länge ist.
Ich will jetzt das Bild der gezupften Saite
zeigen. Die Saite soll in einem Punkt, der um ein
Drittel der Saitenlänge vom linken Endpunkt
absteht, in die Höhe gezogen und dann losge-
lassen sein. Anfangs haben wir eine einfach
gebrochene Linie. Nach Beginn der Bewegung
teilt sich der eine Eckpunkt in zwei, der eine
läuft nach links, der andere nach rechts, und die
Saite nimmt nach und nach all die Formen an,
wie sie aus den Lehrbüchern der Theoretischen
Physik bekannt sind. (Vgl. z. B. Helmholtz,
Vori. III, p. 116.)
Ich habe hier noch eine Wellenform — die
Fig. 5-
WeUenapparat mit Schablone „GrandschwinguDg (transversal)
des inmitten festgeklemmten Stabes".
Schablonen sind kongruente Sinuslinien — , durch
die man die Grundschwingung einer beiderseitig
offenen Röhre oder eines inmitten festgeklemm-
ten Stabes veranschaulichen kann. Hier sind die
Endpunkte Bäuche, der Mittelpunkt ein Knoten
der Schwingung.
Aber man kann auch durch eine einfache
Vorrichtung die Interferenz zweier in gleicher
Richtung fortschreitenden Wellen zeigen. Die
obere Holzform wird ohne Trieb in die Führungs-
leisten geschoben und durch ein Verbindungs-
stück mit der unteren Holzform, an der sich
der Trieb noch befindet, zusammengekoppelt.
Die Koppelung kann durch horizontale Löcher
in der oberen Wellenform so geschehen, dass
wir bestimmte Phasendifferenzen der beiden
Wellenzüge haben. Bei Phasendifferenz von
einer halben Wellenlänge bleiben trotz Be-
wegung des Triebrades die Kugeln stets
in Ruhe, bei Phasendifferenz von einer viertel
Wellenlänge resultiert ein Wellenzug, dessen
Nullpunkt gegen den Nullpunkt der erzeugen-
den Wellen verschoben und dessen Ampli-
tude kleiner als die Amplitude der erzeugen-
den Wellen ist. Bei Phasendifferenz o ist der
Nullpunkt nicht verschoben und die Amplitude
gerade, so gross wie bei den erzeugenden Wellen.
Schliesslich lässt sich noch mit diesem
Apparat die Übereinanderlagerung zweier Sinus-
linien von verschiedener Periode zeigen. Oben
schiebt man z. B. eine Wellenform von der
Halbwellenlänge XI2 == 30 cm und der Ampli-
tude .(4= 16 cm ein; unten eine Wellenform von
halber Periode und '/» Amplitude ein. Je nach
dem Phasenunterscbied bekommt man ver-
schiedene Bilder. — Nimmt man unten eine
Wellenform von ';';, Periode und '/9 Amplitude
der oben befindlichen, so resultiert eine Kurve,
die sich einmal der Form der in der Mitte ge-
zupften Saite, das anderemal einem Halbkreis
nähert.
Zum Schluss möchte ich bemerken, dass
bereits im Jahre 1857 ein Thüringer Orgel-
bauer Schulze einen Apparat konstruiert hat,
mit dem man ebenfalls durch die gegenseitige
Verschiebung zweier Holzleisten stehende Wellen
erzeugen konnte. Freilich ist aus der Abbil-
dung in Pogg. Ann. C, Taf. VII nicht zu er-
sehen, wie der Mechanismus beschaffen war.
Eine Anfrage bei der Firma Ernecke-Berlin,
in deren älteren Katalogen der Schulzesche
Wellenapparat gefuhrt wurde, brachte mir eben-
falls nicht die gewünschte Auskunft; denn der
Apparat ist von Ernecke niemals ausgeführt
worden.
Der hier beschriebene Apparat wird in ähn-
licher Ausführung durch den Mechaniker W.
Schmidt') in Giessen zum Preise von 120 M.
angefertigft.
l) Nicht identisch mit dem Verfasser.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
H.Th. Simon (Göttingen), Über einen Phasen-
messer und seine Verwendung zur Femüber-
tragung der Kompassstellung.')
Die Methode stützt sich auf die in der
Optik geläufige Thatsache, dass zwei cirkular
polarisierte Vektorfelder (Drehfelder), die man
mit entgegengesetzter Drehrichtung bei gleicher
Amplitude übereinander lagert, sich zu einem
linear polarisierten Vektorfelde zusammensetzen,
dessen Azimut nur von der PhasendifTerenz der
Drehfelder bestimmt wird.
Lagert man also zwei magnetische Dreh-
felder in dieser Weise übereinander, so erhält
man ein magnetisches Wechselfeld von einem
Schwingungsazimut, welches die halbe Differenz
der Phasen beider Drehfelder misst. Die Figur i
.T
-*i^
vrW
U. 'yij
'T'O
y./
Fig. I.
macht dieses Verhalten anschaulich. Die beiden
Drehfelder werden durch die Rotation der Pfeile,
das Azimut des resultierenden Wechselfeldes
durch die gestrichelte Linie angedeutet. <p =
PhasendifTerenz.
Fig. 2 ist das sich ergebende PhasenzifTerblatt.
Während also die PhasendifTerenz sich um 2 Jt
ändert, durchwandert das Azimut des resul-
tierenden Wechselfeldes einen Winkel jt.
Fig. 2.
Dieses Verhalten lässt sich elegant mit Hilfe
der Braunschen Röhre und z. B. zweier Drei-
phasenströme demonstrieren. Zwei gekoppelte
kleine Dreiphasengeneratoren liefern mit je 3 um
120* verschobenen Spulen eines Eisenringes
verbunden die beiden Drehfelder. Jedes ein-
zelne Drehfeld bewegt das Kathodenstrahl-
bündel im Kreise herum und erzeugt statt des
Flecks einen Fluoreszenzkreis. Übereinander-
gelagert geben die beiden Felder eine Fluores-
zenzlinie, deren Azimut sich ändert, sobald die
Phase der beiden Drehströme" geändert wird.
Das kann z. B. durch Verdrehung der Koppe-
lung der beiden Maschinenanker geschehen.
Ist, wie bei der Demonstration, die Koppelungs-
l) Vorgetragen in Abteilung 2 am 21. Sept.
welle biegsam, so lassen sich Torsionsschwin-
gungen der Welle durch die Schwingungen
der Phasenlinie beobachten. Auch durch
Drehung des Feldmagneten der einen Maschine
verändert man die Phase.
Was so für dreiphasige Drehfelder gilt, gilt
für jede anderen. Die Herkunft ist ganz gleich-
gültig, z. B. kann man das eine Drehfeld durch
I den Strom, das andere durch die Spannung
eines gewöhnlichen Wechselstroms erzeugen.
Das geschieht nach den bei den Ferraris-
wechselstrominstrumenten vielfach verwendeten
Prinzipien, indem man den betreffenden Strom
jt
m zwei um gegeneinander verschobene Kom-
ponenten zerlegt.
Der Vorteil der beschriebenen Methode ist
vor allem der, dass sie von der Frequenz völlig
unabhängig ist und jede PhasendifTerenz zwischen
o und 2 3t misst. Beides ist bei den in der
elektrotechnischen Praxis gebräuchlichen Phasen-
messern nicht der Fall.
Im übrigen lässt sie sich ebenso auch fiir
elektrostatische Felder nutzbar machen und
etwa zur Phasenmessung elektrischer Schwin-
gungen verwenden. Strom und Spannung einer
solchen haben eine PhasendifTerenz von — .
Unter Benutzung der elektrostatischen und
magnetischen Ablenkung gleichzeitig erhält man
also wieder eine Kreisbewegung des Fluores-
zenzfleckes.
Einer Anwendung des Prinzips zur Kon-
struktion von direkt zeigenden Phasenmessern
für die Praxis steht nichts im Wege. Die Ka-
thodenstrahlröhre ist hier natürlich nicht geeig-
net. Es lassen sich indes manche andere Wege
angeben, die zum Ziele führen, z. B. habe ich
als Phasenindikator ein Stück einer magneti-
sierten Stahlsaite in dem Drehfeldringe schwingen
lassen und auf der fi-eien Spitze einen kleinen
Spiegel senkrecht befestigt. (Fig. 3.)
Ein senkrecht auf den Spiegel geworfener
Lichtstrahl zeichnet nach der Reflexion das
durch die Saitenschwingung festgelegte Phasen-
azimut auf einem mit Skala versehenen Schirme
auf. Reguliert man die Schwingungen des
Drahtes auf Resonanz mit dem verwendeten
Wechselstrom, so lässt sich in dieser Weise
eine beträchtliche Empfindlichkeit erzielen. Diese
und andere Ausführungen, die ich durchprobiert
habe, möchte ich nicht demonstrieren, weil sie
prinzipiell nichts Neues zeigen und technisch
noch nicht genügend durchgearbeitet sind.
Schwierigkeiten ergeben sich nur, wenn man
zu ganz hohen Empfindlichkeiten kommen will,
von der Grössenordnung eines Galvanometers,
wie sie zu einer gleich zu besprechenden An-
wendung erforderlich sind. Indessen habe ich
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2i.
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^1"
□:::-
* Spiegel
^Drefl/eld-
Ring
^magnedsdie
Stählsaite
Fig- 3-
mich überzeugt, dass dieselben nicht unüber-
windlich sind.
Eine Konstruktion nur möchte ich anfuhren,
weil sie zugleich die Übertragung des Prinzips
auf das Gebiet der Mechanik enthält. Denkt
man sich jedes der Drehfelder zum Betriebe
eines Synchronmotors verwendet, die sich also
entgegengesetzt drehen, und verbindet mit der
Achse jedes der Motoren eine Scheibe mit je
einem Sektorenschlitz, so wird ein parallel der
Rotationsachse aufitreilendes Lichtbündel auf
einem Schirme das Phasenazimut als Lichtlinie
markieren. Denn immer auf der Phasenlinie
gehen die beiden Schlitze übereinander weg
und lassen den Lichtstrahl hindurchtreten. Lässt
man die beiden Scheiben dicht voreinander und
zusammen vor einem festen Phasenzißernblatt
rotieren, so ist von demselben stets nur der
betreffende Teilstrich sichtbar, der die Phase
angiebt. Auch diese mechanischen Durch-
führungen haben technisches Interesse. Sie
lassen sich zu Messinstrumenten z. B. der Un-
gleichfbrmigkeit von Motoren ausbilden. Würde
man mit der Achse des zu beobachtenden
Motors mittels einer elastischen Koppelung
ein Schwungrad von grossem Trägheitsmo-
ment und kleiner Reibung antreiben, dann
die eine Sektorenscheibe des oben beschriebenen
Apparates von diesem Schwungrade, die andere
von der Maschinenwelle antreiben lassen, so
würde "unser Phasenmesser die Ungleichformig-
keit des Motors anzeigen und eventuell re-
g^trieren. In ähnlicher Weise Hessen sich
die Torsionsschwingungen, die etwa Schiffs-
wellen machen, an einem beliebig fernen Orte,
z. B. auf der Kommandobrücke, dauernd sicht-
bar und kontrollierbar machen.
Ich möchte nun noch diejenige Anwendung
des Prinzips erläutern, die mir am wichtigsten
zu sein scheint, nämlich die Anwendung zur
Femübertragung der Kompassstellung, d. h. der
Richtung des horizontalen Erdfeldes, Diese
Anwendung ist mit wenigen Worten erläutert.
Die beiden gekoppelten Drehstromgeneratoren
müssen mit ihren Achsen senkrecht stehen.
Als erregendes Feld für den einen wird das
horizontale Erdfeld benutzt, d. h. der eine
Generator ist ein mehrphasiger Erdinduktor.
Das Feld des einen Generators ist also mit
dem Schiffe fest verbunden, das des anderen
steht im Räume unveränderlich fest. Sind die
beiden Anker festgekoppelt, so bestimmt die
relative Lage des Schiffes zum magnetischen
Meridian die Phasendifferenz der beiden Dreh-
felder, unser Phasenmesser zeigt also die Rich-
tung des Erdfeldes an, und zwar an einem
beliebig fernen Orte. —
Es ist bekannt, dass dieses Problem im
Zeitalter der eisernen Schiffe eine grosse Be-
deutung hat. Wie ich während meiner Ver-
suche erfuhr, hat Herr L. Weber in Berlin vor
einer Reihe von Jahren zuerst den Vorschlag
gemacht, die Phase eines im horizontalen Erd-
felde durch Rotation eines Erdinduktors er-
zeugten Wechselstromes zur Fernübertragung
der Kompassstellung zu benutzen. Doch sind
mir Einzelheiten seines Vorschlags nicht be-
kannt. Auch hat man nichts vernommen, dass
sie zu einer praktischen Durchfuhrung des Pro-
blems geführt hätten. Ich habe nach meinen
Versuchen Grund anzunehmen, dass durch das
hier vorgetragene Prinzip der Phasenmessung
das Problem eine einfache und zuverlässige
praktische Lösung finden kann.
Max Reinganum (Münster i.W.), Berechnung
des Molekularvolumens von Halogensalzen
aus den Atomvolumina der Bestandteile.')
Bei analog konstituierten Salzen, namentlich
bei den Halogenverbindungen der Alkalien und
Erdalkalien, verhält sich das Molekularvolumen
häufig additiv. Die Zahlen, welche für die Be-
standteile anzunehmen sind, ergeben jedoch
nicht direkt das Atomvolumen des Elements
im festen Zustande, auch nicht bei geeignetster
Wahl der zur Verfugung stehenden willkürlichen
Konstanten. Es kommt dies daher, dass beim
Zusammentritt der Verbindung ausserordentlich
grosse Volumverminderungen eintreten, die zum
Teil mehr als die Hälfte des ursprünglichen
Volumens betragen.
Es zeigt sich jedoch bei geeigneter, sich
leicht ergebender Wahl der Konstante, dass
das Volumen der Bestandteile im Verhältnis
zu ihrem ursprünglichen Volumen um so grösser
ist, je grösser das Atomvolumen im Element-
1) Vorgetragen in Abteilung 2 am 31. Septembsr.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
zustande war, d. h, die Zahlenwerte, die für |
die einzelnen Elemente in der Verbindung an- 1
zunehmen sind, sind den Quadraten der Atom-
volumina im unverbundenen Zustande propor- |
tionai. I
Wird durch M das Molekularvolumen, Aut
und Ami das Atomvolumen des Metalls und
des Halogens im Zustande des festen Elements
bezeichnet, so ergiebt sich hieraus folgende
Formel zur Berechnung des Molekularvolumens:
M=k,A],, + k^A^^.
Der Zahlenwert ^| ist für die Alkalien und
Erdalkalien derselbe und ist gleich 0,010
berechnet. Als günstigster Wert für k^ ergiebt
sich 0,052. Bei den Verbindungen der Erd-
alkalien, bei welchen zwei Atome des Halogens
teilnehmen, ist das zweite Glied der Formel
doppelt zu setzen. Die beiden Halogenatome
beanspruchen also in diesen Verbindungen an-
nähernd denselben Raum. An einer Tabelle,
welche alle Verbindungen der Halogene mit
den Alkalien und Erdalkalien enthält, deren
Dichte bekannt ist, wird gezeigt, dass die Über-
einstimmung der Formel mit der Erfahrung
angenähert in den Grenzen stattfindet, inner-
halb derer das Molekularvolumen additiv ist.
L. Graetz (München), Über die strahlungs-
artigen Erscheinungen des WasserstofiT-
superoxyds. ')
Das Wasserstoffsuperoxyd hat, wie schon
längere Zeit bekannt ist, die Eigenschaft, auf
photographische Platten, die in seiner Nähe
sind, in ähnlicher Weise zu wirken wie das
Licht. Die Platten werden angeregt und
durch gewöhnliche Entwickler lässt sich dann
ein Bild hervorrufen. Viele beobachtete Wir-
kungen von Metallen und gewissen organi-
schen Flüssigkeiten auf die photographische
Platte lassen sich auf die Wirkung des H^O-i
zurückfuhren. Die Fernwirkung des Wasser-
stoffsuperoxyds muss als eine Art Strahlung
aufgefasst werden, welche aber bisher noch
isoliert steht, da sie in manchen Punkten
wesentlich von den anderen Strahlungen ab-
weicht. Das erste Argument für diese Behaup-
tung ist die Thatsache, dass, wie schon Rüssel
zeigte, die Wirkung durch eine Anzahl fester
und flüssiger Substanzen, Papier, Gelatine, Cellu-
loid, Ebonit U.S.W, hindurchgeht. Noch frappanter
ist, dass man, wie ich fand, die Wirkung auch
durch dünne Metallschichten, Gold, Silber,
Aluminium, hindurch erhielt. Das Lenardsche
Aluminium (einmal geschlagenes) ist durchlässig
1) Vorgetragen io Abteilung 2 am 21. September.
für diese Strahlen. Ich projiziere hier eine
Photographie, welche so entstanden ist, dass
über eine Schale, die mit H^ O^ gefüllt war, in
einigen Centimetern Abstand ein breitmaschiges
Gitter aus Metallstäben gelegt wurde. Über die
eine Hälfte desselben war eine dünne Ebonit-
platte gelegt, die andere Hälfte war frei. Über
das Ganze wurde eine photographische Platte
gelegt. Man sieht die Abbildung des Stab-
gitters und es zeigen sich die Stäbe auf der
mit Ebonit bedeckten Hälfte etwas verbreitert,
ein Beweis, dass die Ausbreitung der Strahlen
durch das Ebonit eine diffuse ist.
Man wird natürlich bei einer solchen Wir-
kung zunächst an die Dämpfe des H^O-i als
Ursache denken. Indes, wenn auch die Dämpfe
natürlich noch vorhanden sind, so sind sie doch
nicht die Ursache. Zunächst ist das //jöj
weniger flüchtig als Wasser, man konzentriert
in der Technik die verdünnten Lösungen des-
selben durch Abdampfen des Wassers. Nun
ist es ganz leicht, selbst bei siedendem Wasser
die Dämpfe durch einen Luftstrom, der gar
nicht einmal besonders stark zu sein braucht,
10—15 m pro Sek. Anfangsgeschwindigkeit, so
fortzublasen, dass etwa ein darüber gehaltener
Spiegel keine Spur erkennen lässt. Bei dem
Wasserstoffsuperoxyd von gewöhnlicher Tempe-
ratur gelingt es aber nicht, die Wirkung auf
die photographische Platte aufzuheben, selbst
nicht mit einem Luftstrom von 70 m pro Sek.
Anfangsgeschwindigkeit. Man könnte nun viel-
leicht annehmen, obwohl das nicht die An-
schauung der Chemiker ist, eine Lösung von
H^Oi verhalte sich nicht wie eine Flüssigkeits-
mischung, sondern wie die Lösung eines Gases,
etwa wie Chlorwasser oder Schwefelwasserstoff-
wasser. Gerade das letztere eignet sich gut
zum Vergleich, weil es dasselbe Molekularge-
wicht hat. Ich habe nun über eine kalt ge-
sättigte Lösung von Schwefelwasserstoffwasser
das feinste Reagens, Bleiacetatpapier gebracht
und bei einem Luftstrom von der angegebenen
Geschwindigkeit war keine Wirkung auf dieses
zu erkennen, während das H^O^ in derselben
Zeit erhebliche Wirkung auf die Platte ausübte.
Ich übergehe die anderen Möglichkeiten, an
die man denken kann, Wasserstoff, Sauerstoff,
Hydroxyl, Ozon, welche aber durch besondere
Versuche für die Erklärung ausgeschaltet werden.
Nur vom Ozon möchte ich bemerken, dass ich
keine Wirkung desselben auf die photographische
Platte fand, weder wenn es trocken, noch wenn
es feucht war. Schenck und Richarz gaben
in einer vorläufigen Notiz an, dass sie eine
photographische Wirkung desselben gefunden
hätten. Meine Versuche bestätigen das nicht
und da die Phosphoreszenzerregung des Ozons
auf den Zinksulfidschirm eine andere ist, wie
bei den radioaktiven Substanzen, auch die eiek-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
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Irischen Wirkungen anders sind, so scheint mir
die von den genannten Autoren aufgestellte
Ozontheorie der Radioaktivität auf ziemlich
schwachen Füssen zu stehen.
Der frappanteste Unterschied aber, den die
Strahlen des Wasserstoffsuperoxyds andern
jjegenüber zeigen, ist der, dass es mit ihrer
Hilfe gelingt, Gegenstände zu photographieren,
die gar nicht in dem Weg der Strahlen, also
zwischen Strahlungsquelle und photographischer
Platte, liegen. Wenn man die Schichtseite einer
Platte der Wirkung des H^ O-i aussetzt und auf
die Glasseite Metalle legt, so findet man eine
deutliche Abbildung derselben (Demonstration).
Die Aletalle erscheinen hell auf dunklem Grund.
Bringt man Wasser oder andere Flüssigkeiten
auf die Glasseite, etwa indem man ein getränk-
tes Papier auf das Glas legt, so erscheinen
diese umgekehrt dunkler als die Umgebung.
Man kann diese Abbildungen kombinieren.
Ich projiziere z. B. hier (Demonstration) eine
Platte, deren Glasseite zur Hälfte von einem
mit Wasser getränktem Papier belegt ist. Ein
hufeisenförmiges Stück Messing liegt mit der
Biegung auf der nassen, mit den Füssen auf
der trockenen Hälfle des Glases. Man sieht
deutlich die bedeckte Hälfte der Platte dunkler
als die andere, die Biegung des Hufeisens hell,
mit der Umgebung scharf kontrastierend, wäh-
rend die Füsse schwarz sich abbilden. Wenn
man verschiedene Metalle direkt auf das Glas
oder auf mit Wasser getränktes Papier legt, so
findet man zwischen ihnen keine qualitativen
Unterschiede. Wendet man aber andere
Flüssigkeiten an, so findet man immer die-
jenigen Metalle bedeutend heller, welche mit
der Flüssigkeit chemisch reagieren. Ich zeige
z. B. eine Platte (Demonstration), auf deren
Glasseite ein Papier mit Kupfervitriol lag. Von
den darauf gelegten Metallen, Kupfer, Zink, Blei,
Aluminium, Eisen, Messing sieht man das Eisen
und das Zink viel heller abgebildet als die
anderen.
Diese und viele ähnlichen Erscheinungen
beruhen in erster Linie auf Temperaturunter-
schieden in der Platte. Man kann zunächst
zusammenfassend sagen, dass alle Stellen der
Platte, welche wärmer sind als die benachbarten,
sich hell, alle, welche kälter sind,- dunkel ab-
bilden. Diese Wirkung der Temperatur ist
eine sehr feine, Unterschiede von '40** lassen
.sich noch durch die Abbildung erkennen. Ich
habe auf diese Platte zwei Eisenstücke gebracht,
von denen das eine etwa i" höhere, das andere
etwa i" tiefere Temperatur als die Umgebung
hatte. Das erste sieht man weiss, das zweite
schwarz abgebildet (Demonstration). Diese Ab-
hängigkeit der Wirkung von der Temperatur
ist sehr merkwürdig, da bei niederer Tempe-
ratur der chemische Prozess in der Platte statt-
findet, bei höherer nicht, entgegen dem sonst
bekannten Temperatureinfluss. Prof. Schaum,
der meine Versuche zum Teil wiederholt hat,
glaubte einen merkwürdigen Verlauf der Em-
pfindlichkeit konstatieren zu können; während
die Platte bei o" fast unempfindlich wäre, solle
die Empfindlichkeit bis zu einem Maximum
steigen, um dann wieder abzunehmen. Wenn
der Autor statt mit zwei Quellen verschiedener
Temperatur, einer kalten und einer warmen,
zu experimentieren, deren mehrere angewendet
hätte, so hätte er einen noch viel kurioseren
Verlauf finden können. In der That lässt sich
die Erscheinung nicht so auffassen, wie daraus
hervorgeht, dass eine Stelle von bestimmter
Temperatur sich nach Belieben hell oder dunkel
abbilden lässt, nach bestimmten Bedingungen.
Die obige Zusammenfassung erschöpft näm-
lich die Erscheinungen nicht. Bei näherem
Zusehen zeigt sich bei allen Abbildungen noch
eine Besonderheit. Wenn ein Metallstück (es
darf nicht zu geringe Dimen.sionen haben) sich
hell abbildet, so findet man immer den Rand
hell, die Mitte dagegen etwas dunkler und wenn
es sich dunkel abbildet, so ist der Rand dunkel,
die Mitte dagegen heller. Diese' Erscheinung
mag Randwirkung genannt werden. Die Ur-
sache dieser Randwirkung ergiebt sich aus Ver-
suchen, von denen die Platte, die ich jetzt
projiziere, eine Zusammenfassung giebt (Demon-
stration). Auf die Glasseite einer Platte, welche
circa 21* besass, wurden vier Messinggefässe,
gefüllt mit Wasser von verschiedener Tempe-
ratur, gestellt, und zwar mit Temperaturen von
19", 20"*, 20,5", 21,5*. Man sieht, dass die
Abbildungen der ersten drei Gefässe eine weisse
Mitte und schwarzen Rand besitzen, und dass
dieser Rand bei dem Gefäss von 19" am grös.sten
und stärksten ist und bei den anderen abnimmt,
je näher die Temperatur des Gefässes der des
Glases wird. Umgekehrt sieht man bei dem Ge-
fäss von 21,5" einen hellen Rand und dunklere
Mitte. Dass die Temperatur unter einem solchen
Gefäss von der Mitte bis zum Rande die gleiche
ist, davon habe ich mich zumÜberfluss durch ther-
moelektrische Messungen überzeugt. Wenn man
das Gesetzmässige der Erscheinung herausziehen
will, so ergiebt sich folgendes. In dem Glas
der Platte findet Wärmeleitung statt, und zwar
geht der Wärmestrom bei den drei ersten Ge-
lassen vom Glas zum Gefäss, also von aussen
nach innen, bei dem letzten vom Gefäss zum
Glas, also von innen nach aussen. Man sieht
nun, dass in allen vier Fällen diejenigen Stellen,
von denen die Wärme kommt, schwarz sich
abbilden, diejenigen, zu denen sie hinströmt,
weiss. Es kommt also nicht auf die Tempe-
ratur einer Stelle an, sondern auf den Wärme-
strom, auf das Temperaturgefälle.
Dies ist das rein empirisch Gesetzmässige
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
der Erscheinungen. Wenn man nun aber eine
Erklärung für diese Gesetzmässigkeit sucht, so
erscheint diese schwierig. Es zeigt sich hier
ein nichtthermischer Unterschied zwischen den
beiden Polen eines Wärmestroms, wie etwa
bei der Elektrolyse der Unterschied zwischen
den beiden Polen eines elektrischen Stromes.
Man erkennt auch nachträglich noch einmal,
dass es nicht die Dämpfe des H^ O1 sein können,
welche die Erscheinung bedingen. Denn diese
würden sich gerade an den kälteren Teilen in
grösserer Menge niederschlagen und dort müsste
die grössere Schwärzung stattfinden, während
es unter Umständen gerade umgekehrt ist.
Wenn man annehmen dürfte, dass Elektronen
im Spiele sind, so wäre die Erscheinung nicht
unerklärlich, denn bei einem Wärmestrom
müsste auch zugleich Elektronenbewegung statt-
finden. Indes habe ich elektrische Wirkungen
mit den, allerdings nicht bedeutenden Mitteln,
die mir zu Gebote standen, nicht nachweisen
können. Ich kann daher nur die bisher aufge-
fundenen Gesetzmässigkeiten Ihnen vorlegen,
ohne näher auf die hypothetischen Ursachen
einz^gehen.
Diskussion.
(Von den Beteiligten durchgesehen.)
Stecher- Chemnitz: Ich möchte darauf auf-
merksam machen, dass Dr. Stöckert-Chemnitz
die Versuche nachgemacht hat, seine Unter-
suchungen sind in der Naturwissenschaftlichen
Rundschau zur Zeit veröffentlicht worden;
Stöckert hat das käufliche Wasserstoffsuper-
oxyd zur Trockne abgedampft, und dabei stets
einen harzhaltigen Rückstand erhalten, und dieser
Jlückstand hat sich ebenfalls als photographisch
aktiv erwiesen. Auch harzhaltiges Kienholz
kann durch Wasserstoffsuperoxyd ebenso akti-
viert werden.
Graetz: Es ist nicht sicher, dass dieser
Rückstand etwas anderes ist als Wasserstoff-
superoxyd; denn dieser haftet ausserordentlich
fest. Ich bin mit der Schlussfolgerung — ich
weiss nicht, ob sie so gezogen ist, — dass da
noch eine eigene Substanz darin ist, die die
Erscheinung hervorruft, noch nicht einverstan-
den. Im übrigen freue ich mich, dass Herr
Stöckert durch andere Versuchsanordnungen
auf dieselben Schlüsse gekommen ist, und dies
auch als Strahlenwirkung auffasst.
Aschkinass-Berlin: Bezüglich der von dem
Herrn Vortragenden erwähnten Versuche von
Richarz und Schenck über eigenartige Wir-
kungen des Ozons möchte ich bemerken, dass
auch ich (zusammen mit Herrn Dr. Ladenburg)
bei einwandsfreier Anordnung der Versuche
mich vergeblich bemüht habe, solche Ozon-
effekte zu erhalten, wie .sie von diesen Autoren
beschrieben worden sind. Insbesondere war
weder Phosphoreszenzerregung noch Elektrizi-
tätsentladung wahrzunehmen, sofern mit sorg-
fältig getrocknetem Ozon gearbeitet wurde.
Graetz: Ich wollte bemerken, die Phosphores-
zenzwirkung habe ich mit feuchtem Ozon erhalten.
Pringsheim (Berlin): Ist die Fortpflanzung
dieser Wirkung geradlinig?
Graetz: Ja, aber nur auf sehr kurze Strecken
genau.
Krone-Dresden weist auf Beziehungen zu
Ostwalds katatypischem Reproduktionsverfahren
hin.
Graetz: Meine Versuche haben mit Ost-
walds katatypischen Versuchen keinen rechten
Zusammenhang. Das Auffallende ist hier die
Wirkung von der Rückseite aus.
Stark -Göttingen: Ich möchte an den Herrn
Vortragenden die Frage richten, ob sich die
geradlinige Ausbreitung dieser Strahlen von
Wasserstoffsuperoxyd nicht im Vakuum unter-
suchen Hesse. Man könnte eine Vakuumröhre
mit einem Fenster aus Ebonit versehen, in der
Röhre die photographische Platte unterbringen
und aussen in freier Luft vor das Ebonitfenster
das Wasserstoffsuperoxyd stellen. Durch Ebonit
geht ja die vermutete Strahlung hindurch und
würde dann im Vakuum auf dem Wege bis zur
Platte nicht dem vielleicht störenden Einfluss
der Luft ausgesetzt sein. Ich möchte fragen, ob
der Herr Vortragende diesen Versuch angestellt
hat oder ob er ihn für möglich hält.
Graetz: Ich habe es ähnlich versucht. Es
ist aber sehr schwierig, weil man WasserstofT-
superoxyd nur in Lösung aufheben kann; reines
Wasserstoffsuperoxyd explodiert.
Ladenburg (Breslau): Wo nimmt der Herr
Vortragende den Sitz der Strahlung an, wenn
die Körper hinter der Platte sitzen?
Graetz: Die bisherigen Versuche ergeben
nur, dass es sich um Wärme handelt. Es wäre
gewiss viel interessanter, wenn eine Rück-
strahlung oder etwas derartiges stattfände, es
sind auch Andeutungen dafür da, aber ich habe
solches bis jetzt nicht einwandfrei nachweisen
können. Der Sitz der Strahlung ist zunächst
natürlich das Wasserstoffsuperoxyd.
Josef Rosenthal (München), Über einige
Verbesserungen an QuecksilberluftpumpcD
Sprengelscher Art')
Ich möchte Ihnen kurz über einige Ver-
! besserungen berichten, welche ich an der
Sprengeischen Luftpumpe angebracht habe.
Bekanntlich hat Herr Kahlbaum sich um
[ die Vervollkommnung der Sprengeischen Luft-
pumpe ausserordentlich grosse Verdien.ste er-
worben; ihm ist es zu verdanken, dass die
I 1,1 Vorgetragen in Abteilung 2 am 21. September.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
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Vorzüge des Sprengeischen Prinzips zur Er-
zeugung sehr hoher Vakua, in relativ kurzen
Zeiträumen, erkannt wurden und solche Pumpen
jetzt vielfach da Anwendung finden, wo früher
Töplersche benutzt wurden.
In seinen „Glossen zu der selbstthätigen
Quecksilberluftpumpe" giebt Herr Kahlbaum
u. a. als Resultat langjähriger Erfahrungen an,
dass die Schnelligkeit der Wirkungs-
weise der Sprengeischen Pumpe ganz
allein von einem richtigen Abstimmen
des Verhältnisses von Zufluss und Ab-
lauf des Quecksilbers abhängt.
Ich habe zunächst diese Bedingungen bei
der Do nl eschen Ausfuhrung der Sprengel-
pumpe möglichst zu erfüllen gesucht; bekannt-
lich zeichnet sich die Donlesche Pumpe durch
ihre ausserordentliche Einfachheit und
dadurch aus, dass sie nur ganz geringe Queck-
silbermengen (zwischen i und 2 kg) bedarf.
Ich möchte, indem ich auf die Publikation
Do nies in den Annalen der Physik 1903,
Band 10 verweise, nur daran erinnern, dass
diese Pumpe im wesentlichen aus dem
Sprengeischen Fallrohr mit Quecksilbersammel-
gefäss, aus den beiden Luftfängen, dem Queck-
silberablaufgefäss und dem ingeniösen Donle-
schen Quecksilberabschluss des Dreiweghahnes
besteht, der in äusserst einfacher Weise er-
möglicht, den gefetteten Hahn durch Queck-
silberverschluss von der Pumpe abzuschliessen,
so dass also unschwer die hohes Vakuum be-
sitzenden Teile frei von Fettdämpfen gehalten
werden können.
Einen kleinen Nachteil des erwähnten Queck-
silberabschlusses hat Herr Glasbläser Eber-
mayer, der, was mir eine angenehme Pflicht
ist, hier zu erwähnen, mich bei der Konstruktion
der Pumpe mit grossem Geschick unterstützte,
beseitigt, nämlich den, dass man leicht ver-
gisst, das Kölbchen zu drehen, wenn man Luft
oder andere Gase in die Pumpe einlassen will;
in diesem Falle würde nämlich das Quecksilber
in die Pumpe geschleudert werden. Man kann
nun durch die gegenseitige Anordnung von
Kölbchen und Hahn den letzteren in die betr.
Stellung gar nicht drehen, ohne das Kölbchen
vorher in die richtige Lage gebracht zu haben.
An einer Don leschen Pumpe habe ich nun
im Quecksilberablaufgefass einen Schwimmer aus
Glas angebracht, welcher an seinem unteren Teil
den Stempel eines Schliffes besitzt; dieser Stem-
pel ist eingeschliffen in das Ablaufgefäss und
hat am oberen Rande einen Vorsprung, derart,
dass bei seiner tiefsten Lage ein vollständiges
Abschliessen verhindert wird.
Wer, wie dieses häufig der Fall ist, seine
Luftpumpe mit einer Wasserstrahlpumpe be-
treibt, wird die durch einen mehr oder weniger
benachbarten Wasserhahn verursachten Schwan-
kungen des Wasserdrucks höchst unangenehm
empfunden haben ; ich habe unter Verwendung
der erwähnten Schwimmervorrichtung die Wir-
kungsweise der Sprengelpumpe ganz wesent-
lich konstanter erhalten können, als dieses
ohne dieselbe möglich ist, was besonders
für die Donlesche Pumpe, bei welcher bekannt-
lich das Quecksilber im Ablaufgefäss nicht
unter Atmosphärendruck steht, sehr wich-
tig ist.
Je nachdem nun, entsprechend dem jewei-
ligen Wasserdruck, der Schwimmer höher oder
tiefer steht, wird auch das Niveau im Sammel-
gefäss nicht auf konstanter Höhe stehen. Da
es dadurch leicht vorkommen könnte, dass die
Lufteinlassöffnung an dem Quecksilber-Hebe-
apparat verschlossen wird, ausserdem auch die
Wirkung des letzteren von der Entfernung der
Lufteinlassöffnung vom Quecksilberniveau ab-
hängt, habe ich auch einen kleinen Glasschwimmer
im Sammelgefäss angebracht, der an einem
spiralförmigen Gummischlauch hängt. Hierdurch
ist erreicht, dass die Entfernung der Luftein-
lassöffnung vom Quecksilbemiveau konstant
bleibt.
Einen anderen ausserordentlich grossen
Nachteil der früher gebräuchlichen Sprengel-
Pumpen, nämlich das Zerspringen der Fall-
rohre, selbst wenn diese aus ganz dickem
Glas hergestellt sind, hat gleidifalls schon
Herr Kahlbaum beseitigt, indem er das Fall-
rohr aus 2 durch einen Schliff vereinigten
Teilen macht und in dasselbe an der Auftreflf-
stelle des Quecksilbers ein Stahlrohr einsetzt.
Abgesehen davon, dass die immerwährende
innige Berührung des Quecksilbers mit dem
Stahlrohr wohl nicht günstig für die Reinheit
des ersteren sein dürfte, und dass zwischen
Stahlrohr und Glas sich leicht geringe Luft-
mengen ansammeln und bei etwas unregel-
mässigem Betriebe der Pumpe in den zu eva-
kuierenden Raum gelangen können, hat die
Anwendung des Stahlrohres noch einen Nach-
teil, der von Herrn Kahlbaum selbst ange-
geben wurde. Da es nämlich nicht zulässig
ist, das Stahlrohr lang zu machen oder gar
das ganze Fallrohr aus Stahl herzustellen —
die Gründe hierfür hat gleichfalls Herr Kahl-
baum auseinandergesetzt — so muss jede
Pumpe für den mittleren Barometerstand ihres
Bestimmungsortes besonders abgestimmt wer-
den und es muss ferner, solange sich im Fall-
rohr nur noch ganz kleine Luftbläschen zeigen,
das Sammelgefäss derart verschoben werden,
dass sich die Barometerkuppe innerhalb des
Stahlrohres befindet. Ausserdem sagt Herr
Kahlbaum: „Bei Dauerbetrieb ist selbstredend
darauf zu achten, dass nicht etwa mit sinken-
dem Luftdruck die Aufschlagstelle innerhalb
des Stahlrohres in das Glas hinabgedrückt
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
wird, weil damit ja der Nutzen des Stahlrohres
dahinfallen würde. Deshalb ist es notwen-
dig, während der Dauer eines solchen
Versuchs auch den Gang des Barometers
zu beobachten, um durch jeweiliges Heben
oder Senken des Schlittens die Lage der Auf-
schlagstelle so zu regulieren, dass sie immer
etwa in die Mitte des Stahlrohres fällt."
Ich habe das Zerspringen des Glasrobres
nun auf ganz andere Weise vermieden.
Den Grund des Springens des Glasrohres
hat auch wieder Herr Kahlbaum richtig er-
kannt. Er liegt in elektrischen Erscheinungen,
die durch die Reibung des Quecksilbers an der
Glaswand auftreten. Nun stellte ich mir vor,
dass die Glaswand das Dielektrikum eines Kon-
densators bildet, dessen eine Belegung das
Quecksilber im Innern der Fallröhre und dessen
andere die an der Aussenseite der Glasröhre
befindliche, mehr oder weniger feuchte Luft ist ;
wenn ich nun die äussere Belegung beseitige,
indem ich das Fallrohr mit einem vorzüglichen
Isolator umgebe, so muss die elektrische Ent-
ladung durch das Dielektrikum aufhören. In
der That, wenn man im Dunkeln eine Sprengel-
pumpe bei höherem Vakuum arbeiten sieht, er-
kennt man leicht elektrische Lichterscheinungen.
Bringt man aber das Fallrohr in ein anderes
Glasrohr und füllt den Zwischenraum mit iso-
lierender Flüssigkeit, z. B. Öl, so verschwinden
die Lichterscheinungen vollständig und zwar
bis zu der Stelle, bis zu welcher das Öl reicht;
füllt man den Zwischenraum nur bis zur halben
Höhe, so treten die Lichterscheinungen auch
nur in der oberen Hälfte der Fallröhre auf.
Mit Vermeidung seiner Ursache dürfte aber
auch das Übel selbst beseitigt sein.
Die praktischen Erfahrungen, die ich mit
diesem Verfahren, das Springen der Fallrohre
zu vermeiden, erzielte, sind denn auch sehr
befriedigend. Es ist z. B. für die Fabrikation
von Röntgenröhren eine solche Pumpe, wie sie
die Polyphos-Gesellschaft in München,
welche das alleinige Herstellungsrecht besitzt,
liefert, seit etwa 5 Monaten dauernd in Betrieb
und zwar ohne irgendwelche Störung.
Somit dürfte durch diese einfache, aber
wichtige Verbesserung die Anwendung der
Sprengelpumpen eine noch weit ausgedehntere
werden, als sie es heute bereits ist.
Diskussion.
Boas-Berlin: Der Vortragende verwendet
isolierendes öl dazu, um die elektrischen Ent-
ladungserscheinungen in dem Fallrohre zu ver-
meiden. Wenn die Isolierfähigkeit des Öles
dies bewirken sollte, dadurch, dass es die Feuch-
tigkeit am Äussern des Fallrohres beseitigt, so
müsste ein Fallrohr von entsprechender Glas-
j dicke, also von der Stärke gläsernes Fallrohr
I plus Ölschicht verwendet, genau dieselbe VVir-
I kung haben. Ebenso müsste in einem Fallrohr,
das von einem scharf getrockneten Vakuum
I umgeben ist, auch keine Entladung stattfinden.
Bei meiner Quecksilberluftpvimpe stehen die
' Fallrohre in einem relativ hohen Vakuum, von
höchstens 0,2 mm Druck, das scharf getrocknet
ist. Die Erfahrung hat aber gelehrt, dass in
I dem Fallrohr trotzdem Entladungsvorgängc
sichtbar sind und dass die Fallrohre auch
I springen. Ausserdem hat man bereits früher
I schon, von wem ist mir augenblicklich nicht
I gegenwärtig, die Fallrohre mit einer starken
I Paraffinschicht umgeben, die dann auch mecha-
nisch die etwa eingesprungenen Fallrohre zu-
sammenhalten sollte. Auch dies Verfahren hat
praktisch zu keinem guten Resultat geführt.
' Wenn also das Öl in diesem Falle wirklich das
I Eintreten von Entladungserscheinungen ver-
I mieden haben sollte, so ist der Grund darin
i eher in einer Leitfähigkeit als in der Isolation
des Öles zu suchen.
Rosenthal: Die Anwendung eines nicht-
leitenden Vakuums als Isolator liegt sehr nahe:
auch ich habe von Anfang . an an seine Ver-
wendung gedächt, habe es aber nicht ange-
wandt, weil es sich praktisch viel schw^ieriger
ausführen lässt, als die vollständig genügende
Öf-Isolation. Wenn Herr Boas mit dem Vakuum
kein günstiges Resultat erhielt, so Hegt dies
offenbar daran, dass das von ihm verwendete
Vakuum nicht hoch genug, also für Entladungs-
erscheinungen noch ein relativ guter Leiter war.
Jedenfalls findet man, dass bei Anwendung von
Öl als Isolator Lichterscheinungen auftreten.
Boas: Bei Quecksilberluftpumpen stehen
sich zwei Verwendungsgebiete gegenüber, die
Verwendung in einem physikalischen Institut
und die Verwendung in einer Fabrik. Die
Sprengelpumpe und die Töplerpumpe hat jede
ihre Vorteile und ihre Nachteile. Die Sprengel-
pumpe pumpt namentlich im hohen Vakuum
viel schneller als die Töplerpumpe, aber die
Töplerpumpe hält besser, infolgedessen wird
sich die Töplerpumpe zu wissenschaftlichen
Arbeiten, wo doch nur eine unterbrochene,
zeitweise Benutzung in Frage kommt, im all-
gemeinen besser bewähren. Fasst man da-
gegen den Fabrikbetrieb ins Auge, so wird
dort eine Quecksilberluftpumpe gewöhnlich dazu
benutzt, um tagtäglich während 9- oder 10-
stündiger Arbeitszeit dauernd hohes Vakuum
zu geben. Als von Amerika die Glühlampen-
Industrie zu uns herüberkam, wurden auch bei
uns die Glühlampenfabriken, die nach dem
Muster amerikanischer eingerichtet wurden, mit
Sprengelpumpen versehen. Es sind seit jener
Zeit eine Unmenge von Versuchen unternommen
worden, um die Sprengelpumpe zu verbessern
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
693
und den grössten Übelstand der Pumpe, das
Zerbrechen der Fallrohre, zu vermeiden. Es
ist nicht allein das Zerspringen der Fallrohre,
was die Pumpe bald unbrauchbar macht, son-
dern es ist vielmehr auch das Verschmutzen,
das daher kommt, dass dem auszupumpenden
Gase alle möglichen Verunreinigungen, Kohlen-
wasserstoffe und stickstoffhaltige Produkte, bei-
gemengt sind. Verwendet man im Interesse
des schnellen Pumpens ein etwas weites Fall-
rohr, so hört die Pumpwirkung im verschmutz-
ten Rohre sehr bald auf, weil das Quecksilber
keine abschliessenden Kolben mehr bildet.
Dass auch im höchsten Vakuum vollkommene
Kolbenbildung eintritt, habe ich bereits seiner-
zeit durch photographische Aufnahmen im Lichte
eines elektrischen Funkens nachgewiesen. In
der Technik ist man sich längst darüber einig,
die Pumpenkonstruktion so zu treffen, dass das
Fallrohr einen ganz unwesentlichen Teil der
Pumpe darstellt, dass man es nur einen oder
wenige Tage benutzt und es beim Nachlassen
der Wirkung einfach wegwirft, ohne Reinigungen
zu versuchen, das hat sich in der Praxis am
besten bewährt. Auch Fallrohre aus anderen
Materialien wie Stahl, Platin usw. sind unbrauch-
bar, weil wegen der mangelnden Glätte ihrer
Wandungen die Pumpwirkung eine schlechte
ist. Solche Fallrohre rühren übrigens nicht
von Kahl bäum, sondern wie ich glaube, von
Stearn her, dem Direktor der Birmensdorfer
Glühlampenfabrik, der sich um die Verbesserung
der Sprengelpumpe viele Verdienste erworben
hat. Die Wissenschaft hat sich um die ein-
schlägige technische Litteratur grade auf diesem
Gebiete recht wenig gekümmert, denn zur Zeit,
als Herr Kahlbaum sich mit den Quecksilber-
pumpen zu befassen anfing, verfugte die Technik
bereits über sehr zweckmässige Konstruktionen.
Das, w£is Kahl bäum neu eingeführt, die Hebung
des Quecksilbers durch intermittierende Luft
und Quecksilbersäulen, rührt bekanntlich auch
nicht von ihm her, sondern von L. v. Babo.
Ich halte es nach allen meinen Erfahrungen
nicht für möglich, Sprengelpumpen mit dauernd
haltbaren Fallrohren zu konstruieren, es muss
vielmehr bei jeder Konstruktion einer Sprengel-
pumpe, die als eine Verbesserung aufgefasst
werden soll, das Hauptgewicht darauf gelegt
werden, das Fallrohr auf einfachste Weise und
mit den geringsten Unkosten zu ersetzen. In-
folgedessen ist schon eine Pumpe mit verkürztem
Fallrohr, das sich in einem Vorvakuum befindet,
prinzipiell jeder Sprengelpumpe, die in die Luft
ausstösst, vorzuziehen. Die Fallrohre sind sehr
viel haltbarer zu gestalten, wenn man zu ihrer
Herstellung erstens einmal dünnwandiges Glas
verwendet und sie dann nach der glasbläserischen
Fertigstellung einem lang andauernden, sorg-
fältigen Kühlprozess unterwirft. Solche Kühlung
j ist natürlich bei einem langen Fallrohre so gut
I wie unmöglich. Ich habe es bei mir im Be-
' triebe schliesslich dahin gebracht, dass bei täg-
[ lieh neunstündigem Gebrauch, wobei die Pumpe
I dauernd höchste Verdünnungsgrade zu liefern
I hatte, die Fallrohre durchschnittlich 14 Tage lang
I hielten, sie wurden dann einfach fortgeworfen
I und durch neue ersetzt, was bei meiner Pumpen-
I konstruktion (die Pumpe besass ein System von
j 6 Fallrohren) mit leichtester Mühe gemacht
I werden konnte.
i Rosenthal: Die Mitteilungen des Herrn
I Boas über seine Erfahrungen sind sehr inter-
I essant. Aber die Verbesserungen, die ich
! an der Sprengelpumpe anbrachte, vermeiden
] eben die angeführten Nachteile, wie die Er-
I fahrungen nun schon seit 5 Monaten im Fabri-
j kationsbetrieb zeigen und, wie nach den bis-
I herigen Beobachtungen zu erwarten ist, auch
j weiter zeigen werden. Die Verschmutzung der
I Fallröhre ist sehr klein, und ich glaube nicht,
I dass man das Fallrohr in absehbarer Zeit wird
t ersetzen müssen.
^Villiam Stern (Breslau), Demonstration des
„Ton variators". *)
Der akustische Apparat, der hier zur De-
monstrationgelangt, ist ursprünglich aus psycho-
logischen Untersuchungen hervorgegangen, ist
aber durch jahrelange Bemühungen, bei denen
mich Herr Mechaniker F. Ti essen dankenswert
unterstützt hat, so vervollkommnet worden, dass
er nunmehr den Charakter eines allgemein
brauchbaren akustischen Demonstrations- und
Forschungsinstrumentes gewonnen hat. '^) Er
hat die Aufgabe, vermittels völlig konti-
nuierlicher Veränderung der Tonhöhe
die Tonreihe in weitem Umfange zu be-
herrschen, derart, dass jede gewünschte
Schwingungszahl sofort eingestellt und
jede erreichte Schwingungszahl sofort
abgelesen werden kann. Der Ton hat, so-
lange ertönt, konstante Intensität, was einen
Vorzug gegenüber den sofort nach Anschlag
abklingenden Stimmgabeln bedeutet.
Der Apparat — dessen Fabrikation von der
Firma Max Kohl in Chemnitz, Adorferstr. 20,
übernommen worden ist — besteht aus einer
Reihe von flaschenformigen Gefässen verschie-
dener Grösse („Tonvariatoren"), deren jedes
etwa eine Oktave beherrscht. Fig. i zeigt einen
solchen Variator von vorn; Fig. 2 giebt sche-
matisch das Konstruktionsprinzip. Jedes Gefdss
wird gebildet durch einen Messingcylinder C,
I i) Vorgetragen in Abteilung 2 am 21. Sept.
I 2) Eine etwas ausnihrlichere Beschreibung ist erschienen
I in der „Zeitschr. f. Psychol. u. Physiol. d. Sinnesorg." 30,
, 422, 1902.
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694
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
dem eine aus Zinkguss gedrehte und mit einem
Hals versehene Kappe K aufgelötet ist. Der
Boden wird durch einen beweglichen, luftdicht
schliessenden Kolben Kb dargestellt, dessen
Auf- und Abwärtsbewegung die Tonänderung
erzeugt. Zum Tönen wird die Flasche durch
einen Luftstrom gebracht, der, von einem Ge-
bläse herkommend, vermittels eines plattge-
drückten Mundstückes A schräg gegen den Hals
der Flasche gerichtet ist. Angeblasene Flaschen
hatte bekanntlich schon Helmholtz für seine
akustischen Untersuchungen benutzt, weil sie
Fig. I.
Tonvarialor.
Präzisionsausfilhrnng.
bei dem Vorzug gleichmässiger Ton-
stärke fast ebenso obertonfrei sind wie
Stimmgabeln.
Solange der Luftstrom anhält, tönt die
Flasche, während durch Bewegung des Bodens
die Tonhöhe geändert werden kann; es muss
also nicht, wie bei den sog. „kontinuierlichen"
Stimmgabelreihen, der Ton zur Einstellung einer
neuen Tonhöhe unterbrochen werden.
Dass durch Anwendung von Übertragungen
eine beliebige Langsamkeit der Bodenbewegung
und damit eine beliebig grosse Allmählich-
keit der Tonabstufung erzielt werden kann, ist
klar; dagegen verursachte ein anderes Erforder-
nis, das wenigstens ftir Präzisionsuntersuchungen
durchaus verwirklicht werden musste, die grösste
konstruktive Schwierigkeit: nämlich die Gleich-
mässigkeit der Tonhöhenänderung. Beim
Steigen des Bodens erhöht sich nämlich der
Ton nicht mit gleichmässiger, sondern mit fort-
während zunehmender Geschwindigkeit, da die
Tonhöhe nicht in umgekehrter Proportionalität
zur Höhe der tönenden Luftsäule, sondern zur
Quadratwurzel aus dieser Höhe steht. ') Hier-
durch ergab sich der Missstand, dass bei Em-
por- und Herabkurbelung des Bodens jeder
Kurbeldrehung ein anderer Betrag von abge-
nommenen oder hinzugefügten Schwingungs-
zahlen entsprach.
Die Beseitigung des Missstandes ist nun-
mehr auf folgende Weise gelungen. Die Stange .S7.
welche den beweglichen Boden trägt, läuft ver-
mittels einesRöHchensÄ auf dem Rand einersenlc-
recht stehenden drehbaren Scheibe, welche spira-
lige Form hat. Steht das Röllchen auf dem kiir-
un
Fig. 2.
Schema der Konstruktion des
Tonvariators.
zesten Radius der Spirale, so hat der Boden seine
tiefste Stellung; steht er aufdem längsten Radius
so steht der Boden ganz hoch in der Flasche.
Die Spirale ist nun so geschnitten, dass sie bei
den kleinsten Radien sehr steil ist und mit
steigendem Radius immer flacher wird; es ent-
sprechen somit gleichen Drebungswinkeln immer
geringere Hubhöhen des Bodens, und zwar in
einer solchen Weise (deren mathematische Be-
l) Wie schon Helmholtz seinerzeit fSr Röhren nil
oflenen Enden mathematisch berechnet hatte (Grelles Jonnul
57) und meine Berechnungen bestätigen, ist
y^:
wo n die Schwingungszahl, h die Hohe der tönenden Liit
und c eine fUr jede Flasche empirisch zu bestimmende Kon-
stante ist.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
695
rechnung hier übergangen werden muss), dass
dadurch die obengenannte Ungleichmässigkeit
gerade kompensiert wird. Nunmehr entsprechen
gleichen Drehungswinkeln gleiche Zu-
wächse der Schwingungszahl.
Auf der gleichen Achse mit der Spirale be-
findet sich, dem Experimentator zugewandt,
ein geteilter Kreis mit den Schwingungszahlen
und den musikalischen Tonangaben, der sich
bei Drehung der Spirale mitdreht und an einem
festen Index vorbeistreicht (vgl. Fig. i). An
ihm kann man daher in jedem Moment die er-
reichte Schwingungszahl ablesen. Diese Achse
ist durch Übertragung im Verhältnis von i : 10
mit einer anderen verbunden, an welcher sich
die Kurbel befindet; an dieser Kurbel dreht
sich ein zweiter Teilkreis mit, welcher Schwin-
fig- 3-
Tonvariator.
Einfachere Ausfllhrung.
gungsbruchteile zwischen die an der Hauptskala
abzulesenden Schwingungen zu interpolieren ge-
stattet.
Die beiden auf dem Naturforschertag vor-
geführten Variatoren umfassten die Oktaven
400 — 800 und 600 — 1200 Schwingungen; jeder
einzelne Variator erlaubte, innerhalb seiner Ok-
tave mehrere Tausend Tonstufen herzustellen
und abzulesen. Das teilweise Sichüberdecken
der Tonbereiche beider Apparate ist deswegen
nötig, weil viele Untersuchungen das gleich-
zeitige oder unmittelbar folgende Erklingen
zweier gleicher oder sehr nah benachbarter Töne
erfordern: Vortragender demonstrierte Unisono,
Schwebungen, Diflferenztöne, Unterschiedsemp-
findlichkeit für minimale Unterschiede und
wies darauf hin, wie durch die allmähliche Ver-
änderlichkeit des einen Tones bei Festhalten
des anderen diese Erscheinungen mit einer Deut-
lichkeit hervortreten, dass sie sich selbst Un-
geübten sofort aufdringlich bemerkbar machen.
Der vorgeführte Blasetisch ist bestimmt zum
Tragen von 6 Apparaten, die, bei teilweisem
Übereinandergreifen ihrer Umfange, im ganzen
Fig. 4.
GebUse mit 3 Variatoren.
3 ' -i Oktaven umfassen: von 100 — 1200 Schwin-
gungen; weitere Apparate, die sowohl nach der
Tiefe wie nach der Höhe den Gesamtumfang
erweitern sollen, sind ebenfalls geplant. —
Ausser dieser hier vorgeführten Form des
Tonvariators wird neuerdings von der Firma
Max Kohl in Chemnitz auch eine ein-
fachere Ausführung konstruiert (Fig. 3), welche
weniger für exakte Forschungen als flir Demon-
strations- und TUnterrichtszwecke an Universi-
täten und Schulen bestimmt ist 1 Her wird der
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
Boden direkt durch eine Zahnstange und einen
Triebknopf gehoben; es fehlt also die Spirale.
Durch eine eigentümliche Hebelkonstruktion ist
es möglich gemacht, dass trotz der ungleich-
massigen Geschwindigkeit der Tonänderung ein
Zeiger an einer gleichmässig geteilten Skala die
Schwingungszahlen in grösseren Distanzen an-
zeigt. —
Ebenfalls eine Neukonstruktion ist das vorge-
führte Gebläse, fiir das wir dem amerikanischen
Psychologen Prof. Whipple wertvolle Anre-
gungen zu verdanken haben. Es soll einen
Ersatz für den Blasebalg darstellen, dessen Be-
dienung durch das fortwährend nötige Treten
für die Untersuchung sehr störend ist und dessen
Luftdruck sehr leicht kleine, mit dem Treten
isochrone Schwankungen zeigt. Das neue, nach
dem Gasometerprinzip konstruierte Gebläse be-
steht aus einem grossen nach unten offenen
Blechcylinder, der durch seine eigene Schwere
in einen anderen nach oben offenen, mit Wasser
gefüllten Cylinder hineinsinkt. Hierbei wird
die über dem Wasser befindliche Luft heraus-
gepresst und unter einem Druck von ca. 1 5 mm
Quecksilbersäule durch eine Röhre den Zufüh-
rungsschläuchen der Tonvariatoren zugeleitet. Da
nun aber der sinkende Kessel durch die zuneh-
mende Wasserverdrängung stetig an Gewicht ver-
liert, muss auch der Druck der herausgepressten
Luft stetig abnehmen. Dieser Fehler wird kom-
pensiert durch folgende vom Vortragenden an-
gegebene Vorrichtung. Auf dem sinkenden
Kessel befindet sich ein ringförmiges Gefäss,
welches vermittels eines Schlauches mit einer
weiten am Tisch befestigten wassergefullten
Glasröhre kommuniziert. Sinkt nun der Kessel
und das ringförmige Gefäss mit ihm, so tritt
aus dem Glasrohr in dieses Gefäss Wasser über,
und nun gilt es lediglich, die Dimensionen der
beiden kommunizierenden Gefässe so zu wählen,
dass durch die zutretende Wasserlast stetig der
Gewichtsverlust des sinkenden Kessels kompen-
siert wird. Ist der Kessel ganz herabgesunken,
so genügt ein Zug an einer Schnur, um ihn
wieder in die Höhe zu heben; ein durch diesen
Zug zugleich geöffnetes Ventil (konstruiert v. Hrn.
F. Tiessen) lässt wieder neue Luft in den
steigenden Kessel eintreten. Ist der Kessel
hochgezogen, so kann man sich minutenlang
ungestört der Beobachtung des mit völlig gleich-
massiger Intensität klingenden Tones ohne
irgendwelche Ablenkungen widmen.
Das Gebläse ist nicht nur für Tonvariatoren
brauchbar, sondern für alle Zwecke, denen bis-
her der Blasebalg diente.
Diskussion.
Lummer (Berlin): Ich habe mich früher ein-
mal bemüht, die Summationstöne objektiv in der
Luft nachzuweisen. Achten Sie doch darauf, ob
Sie die dabei hören können, und ob sie objek-
tiv nachzuweisen sind. König in Paris behauptet,
sie kommen erst im Trommelfell zustande, wäh-
rend die Helmholtzsche Theorie verlangt, dass
sie objektiv in der Luft vorhanden sein müssen.
Ein experimenteller Nachweis ist bis jetzt noch
nicht dafür erbracht
K. Schreber (Greifswald), Explosionsmotoren
mit Wassereinspritzung. ')
Aus den Gesetzen der Gase und Dämpfe,
wenn man sie in eine passende Form bringt,
wie aus den allgemeinen Sätzen der Thermo-
dynamik lässt sich leicht erkennen, dass das
Einfuhren von Wasser in den Verbrennungs-
raum von Verbrennungsmäschinen schädlich ist.
Der Widerspruch hiergegen, welchen derBanki-
motor veranlassen könnte, ist nur scheinbar,
denn auch hier ist das Wasser schädlich; Bank!
erreicht aber durch dasselbe anderwärts einen
Vorteil, welcher den Schaden mehr als ausgleicht.
Der Vorteil besteht darin, dass man mit Hilfe des
Wassers die Kompressionswärme unschädlich
machen kann, welche sonst Vorzündungen ver-
anlasst.
Banki ist der erste gewesen, welcher diesen
Vorteil erkannt hat. Er hat aber die Theorie
nicht weit genug verfolgt. Um den Schaden
der Wassereinspritzung möglichst klein zu
machen, darf man nicht mehr Wasser einfuhren,
als zur Aufnahme der Kompressionswärme gerade
nötig ist. Das gelingt, indem man mit dem
Einspritzen erst beginnt, nachdem die Tem-
peratur des Cylinderinhalts um eine von der
Konstanten der Verdampfungsgeschwindigkeit
der eingespritzten Flüssigkeit und der Um-
drehungszahl des Motors abhängige Differenz
heisser geworden ist, als der Siedepunkt der
Flüssigkeit.
Der durch das Einspritzen bedingte Schaden
zeigt sich im T-x Diagramm darin, dass während
des Einspritzens die Entropie zunimmt. Diese
Zunahme lässt sich leicht berechnen nach der
vom Vortragenden in Dinglers polyt. Journ.
1904, Heft 8 gegebenen graphischen Methode.
Das erhaltene T-x Diagramm unterscheidet
sich von den gewöhnlichen dadurch, dass die
Kompressiohsstrecke gedrittelt ist; der erste und
dritte Teil sind isentropisch, der mittlere ent-
spricht der Einspritzperiode.
Das nur durch Zuhilfenahme nicht beweis-
barer Hypothesen ermöglichte T-x Diagramm
des Bankimotors unterscheidet sich von dem
eben entworfenen dadurch, dass die Expansions-
linie unter starker Zunahme der Entropie ver-
läuft. Auf diese Weise wird seine Fläche
i) Vorgetragen ia Abüg. 3 am 19. September.
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Physikalische Zeitschrift. J. Jahrgrang. No. 21.
697
grösser als der zugeflihrten Energie entspricht,
man kann aber trotzdem unter gewissen Vor-
sichtsmassregeln den theoretischen Wirkungs-
grad daraus ablesen.
Zwischen dem entworfenen Diagramm und
den Versuchsresultaten besteht eine so weit
gehende Übereinstimmung, dass man das Dia-
gramm trotz der Hypothesen als das einer
Bankimaschine ansehen darf.
Der Vergleich des Diagrammes des Banki-
prozesses mit dem des vom Vortragenden ent-
worfenen Prozesses ergiebt, wenn man gleichzeitig
die Resultate der von Meyer und der von Jonas
angestellten Versuche berücksichtigt, dass der
Wirkungsgrad von Motoren mit Wasserein-
spritzung um so grösser wird, je weniger Wasser
eingespritzt wird und dass der vom Vortragen-
den entworfene Prozess das Ideal des Prozesses
eines solchen Motors ist, d. h. dass er den
grössten Wirkungsgrad giebt.
K. Seh reber (Greifswald), Kraft, Gewicht,
Masse, Stoff, Substanz. <)
Als Substanz darf man jede physikalische
Grösse S bezeichnen, welche der Bedingung 2:6 S
= o genügt, welche in ihrer Gesamtsumme stets
unverändert bleibt. Substanzen sind z.B. Energie,
Masse, Elektrizitätsmenge, Bewegungsgrösse,
Höhe, Volumen u. s. w. Der Begriff der Sub-
stanzen darf also wohl zur Charakterisierung
einer physikalischen Grösse benutzt werden, ist
aber selbst kein physikalischer Begriff.
Der Begriff des Stoffes ist an das Vor-
handensein chemischer Reaktionen gebunden;
mit Ostwaldscher Nomenklatur ist der Stoff
als der Kapazitätsfaktor der chemischen Energie
zu bezeichnen. Materie sowohl wie Äther
(Lichtäther) sind hypothetische Stoffe, deren
Reaktionen und spezifische Eigenschaften je
nach der Hypothese verschieden sind.
Die beiden Begriffe Substanz und Stoff
haben nun eigentlich mit der Verwirrung in
den Masssystemen, welche durch die Ver-
wechselung der anderen drei im Thema ge-
nannten veranlasst ist, wenig zu schaffen, trotzdem
sie stets in die Diskussionen hierüber hinein-
gezogen worden sind.
Diese Verwirrung ist so alt, wie die moderne
Physik überhaupt und dadurch begründet, dass
die neben den Einheiten von Raum und Zeit
für die Praxis wichtige Einheit eine Einheit des
Stoffes ist, und dass unter gewöhnlichen Ver-
hältnissen der Stoff sowohl dem Gewicht wie
der Masse proportional ist.
Galilei hat schon aus dem Altertum ein
Masssystem übernommen, in welchem die Ein-
heit der Stoffmenge auch als Einheit der Kraft
i) Vorgetragen in Abteilung 3 am 20. September.
aufgefasst wurde. Zu Schwierigkeiten führte
dieses System erst, als Gauss die magnetischen
Beobachtungen auf der Erde vereinigen wollte.
Deshalb fasste Gauss jene Einheit der Stoff-
menge als Einheit der Masse auf und erhielt
so ein Masssystem, in welchem neben den Ein-
heiten von Raum und Zeit als dritte Einheit
die Einheit der Masse definiert wird als die Masse
von I cm' Wasser. Da dieses System vom
Ort auf der Erde unabhängig, in Gauss' latei-
nischer Sprache „absolut" ist, so hat man es
als absolutes Masssystem bezeichnet und mit
Hilfe einer Erweiterung der Bedeutung dieses
Eigenschaftswortes behauptet, es sei das einzig
zulässige System.
Dieses jetzt in der Physik zum herrschenden
gewordene, von mir deshalb als physikalisches
bezeichnete System hat den Nachteil, dass der
Begriff der Masse schwer als Fundamentalbe-
griff, d. h. ohne Voraussetzung anderer Begriffe
zu definieren ist. Die einzige diese Bedingung
erfiillende, von Mach herrührende Definition
giebt die Masse als mathematische Abkürzung
für ein Verhältnis zweier Beschleunigungen
ohne irgendwelche physikalische Anschaulich-
keit. Ferner lässt sich in diesem System der
Begriff der Kraft ebenfalls nur als mathematische
Abkürzung, diesmal für ein Produkt aufstellen,
ohne irgendwelchen physikalischen Hintergrund ;
ausserdem hat diese Ableitung auch noch den
Mangel, dass sie nur für dynamische Kräfte
gültig ist, so dass zur Definition statischer
Kräfte noch Hypothesen nötig werden.
Dagegen hat das Galileische System, welches
sich trotz allen Ansturms in der Technik er-
halten hat, den Vorteil, dass nicht nur der
Fundamentalbegriff, die Kraft, sondern auch
alle abgeleiteten Begriffe vollkommenste An-
schaulichkeit besitzen. Dass jeder Mensch,
auch der ohne die geringsten Vorkenntnisse,
eine Vorstellung vom Begriff der Kraft hat,
liegt daran, dass er, wie Redtenbacher sagt,
in seinen Muskeln einen Kraftsinn hat.
Kraft ist diejenige physikalische
Grösse, welche der Mensch durch eine
Anstrengung seiner Muskeln ersetzen
oder aufheben kann.
Will man dieses Masssystem zu einem ab-
soluten, d. h. vom Ort auf der Erde unab-
hängigen machen, so muss man eine neueEinheit
der Kraft definieren. Ich nehme als Einheit der
Kraft diejenige Kraft, mit welcher sich zwei
Wasserkugeln von i cm' anziehen, wenn sich
ihre Oberflächen gerade berühren und nenne
sie nach dem Vornsmen Newtons, auf dessen
Gravitationsgesetz diese Einheit beruht, ein Is.
Den Begriff der Masse erhält man aus dem
der Kraft, entweder als Mass des Trägheits-
vermögens, oder auf dem Umwege über den
Begriff der Arbeit und Energie als Mass der
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698
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21
Aufnahmefähigkeit für Bewegungsenergie; beide-
male also anschaulich. Als Einheit der Masse
definiere ich die Masse einer Wasserkugel, welche
auf eine ihr gleiche Wasserkugel die Einheit
der Kraft ausübt, wenn sich die Oberflächen
gerade berühren. Durch Vergleich mit der
Definition des Is erhält man hieraus, dass die
Einheit der Masse gleich der Masse von i cm*
Wasser, also gleich der im physikalischen System
gebräuchlichen ist.
Da das Is für die Praxis zu klein ist, so
definiere ich als praktische Einheit die Kraft
2,263- 10' -'/j, welche, soweit die Genauigkeit
der Versuche reicht, gleich dem Gewicht der
Kilogramme des Archivs ist. Sollten genauere
Beobachtungen ergeben, dass diese Zahl nicht
ganz richtig ist, so wird man nur die neuge-
fundene Zahl einsetzen, ähnlich wie man es bei
der Feststellung des Verhältnisses des Ohm zur
Quecksilbereinheit gemacht hat. Auch die Ab-
hängigkeit des Gewichtes vom Ort lässt sich
sofort in jene Beziehung einfügen.
Um die Bezeichnungen der Einheiten für
StoflTmenge, Gewicht und Masse scharf von-
einander zu trennen, schlage ich im Anschluss
an Oberbeck vor, die Einheit der Stoffmenge
dem Reicbsgesetz entsprechend mit „kg", da-
gegen die des Gewichtes mit „kgg" und die
der Masse mit „kgm" zu bezeichnen, also den
vom Gesetz vorgeschriebenen Bezeichnungen
ein „g" bezw. ein „m" anzuhängen.
Der Vortrag wird ausführlich in Dinglers
polytechn. Journal erscheinen.
G. B r e d i g und F. E p s t e i n (Heidelberger Chem.
Univers.-Laboratorium), Adiabatische Reak-
tionskinetik chemischer Systeme. ')
Es wurde der bei plötzlichen und explosiven
Reaktionen oft vorkommende Fall behandelt,
dass eine chemische Reaktion in einem für
Wärme undurchlässigen (Weinhold-Dewar-
schen) Gefässe oder mit einer im Verhältnis zur
Wärmeableitung unendlich grossen Geschwindig-
keit unter Wärmetönung sich abspielt und die
aligemeinen kinetischen Gleichungen für die
Geschwindigkeit einer Reaktion und für
die Geschwindigkeit der dadurch bewirk-
ten Selbsterhitzung eines homogenen
verdünnten Systems unter solchen Um-
ständen aufgestellt und an Versuchen
bestätigt. Auf Grund des bekannten kine-
tischen Massengesetzes für isotherme Reak-
tionsgeschwindigkeit ohne Gegenreaktion und
der einfachen van't. Hoff- Arrheniusschen
Beziehung zwischen Reaktionsgeschwindigkeit
und Temperatur sowie mit Hilfe der kalori-
I) Von den Verff. bearbeiteter Auszug des in Abteilung 2
am 21. September gehaltenen Vortrags.
(ib)
J w'
2 « ' n
+ (?)
\2H'
Die Temperatur Tw des Wendepunktes ist als
unabhängifr von der absoluten Grösse der Rf-
aktionsgeschwindigkeit und daher auch unab-
hängig von der Menge des Katalysators, solang«:
' diese A unA n nicht ändert und T, gleich bleibt
Schliesslich geben die Verfasser auch üi<:
, allgemeinere Gleichung für den schon von
metrischen Beziehung zwischen der Reaktion.s-
wärme und der chemisch umgesetzten Meng«
resp. der dadurch bewirkten Temperaturände-
rung erhielten die Verfasser für die Geschwindig-
keit der adiabatischen Selbsterhitzung die kine-
tische Differentialgleichung
da ^q o
worin bedeuten .7 die Zeit, Tx die zur Zeit .•
infolge des chemischen Umsatzes jeweilig er-
reichte Temperatur, E und A die Konstanten I
der van't Hoff-Arrheniusschen Temperatur-
funktion der Reaktionsgeschwindigkeit, w die
zunächst als konstant angenommene Wärme-
kapazität des Systemes (eventuell inkl. der-
jenigen der miterwärmten Gefässteile, Thermo-
meter etc.), q die zunächst als konstant ange-
nommene Reaktionswärme pro ein ^-Formel-
gewicht, « die „Ordnung" der Reaktion, 6 die
im System vorhandene Anzahl Liter des Ke
aktionsgemisches und Ti die Endtemperatur nach
vollendetem chemischem Umsatz. Die Zeit^Tj— .■;,
innerhalb deren sich das System adiabatiscb um
Tj — T', erhitzt, ist gegeben durch das bestimmte
Integral der Gleichung ( i ) zwischen diesen Grenzen
und Hess sich durch eine Quadratur nach der
Simpsonschen Regel aus den experimentellen
Daten genügend genau berechnen. Als experi-
mentelles Beispiel prüften die Verfasser die
heftige exotherme Reaktion erster Ordnung;
(«= i), welche eintritt, wenn Wasserstoffsuper-
oxydlösung unter dem katalytischen Einflüsse
von Jodkalium in Wasser und Sauerstoff zer-
fällt.- Dieser Vorgang ist von B redig und
Walton (1903) isotherm kinetisch bereits
untersucht und daher war seine Geschwindii;-
' keit leicht quantitativ regulierbar. Die Selbst-
j erhitzungsgeschwindigkeit dieses Systems wurde
I in einem W einhol d-Dewar sehen Gefässe mit
I den nötigen Kautelen gemessen und in den an-
I geführten Beispielen bis auf wenige Sekunden
I in genügender Übereinstimmung mit der Theorie
I gefunden, wobei die Versuchsdauer zwischen
j drei und vierundzwanzig Minuten schwankte.
I Entsprechend dem autokatalytischen Einflüsse
I der Selbsterhitzung können die Zeittemperatur-
i kurven einen Wendepunkt haben, dessen
, Gleichung ist
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2I.
699
Petrovitch (1897) rein theoretisch, aber, wie
Verfasser zeigen, unrichtig behandelten Fall,
dass w sich mit der Reaktion und nach dem
Hessschen Satze also auch q sich mit der
Temperatur ändert. Sie führen ferner die all-
gemeinste von van't Hoff gegebene Tempe-
raturfunktion der Reaktionsgeschwindigkeit ein
und erhalten so die Gleichung:
- -f = ^ Tx
(2) dz
\n—\ {T. — T.Y
(w V
in welcher-^', Ä, C und 5'dieKonstanten dervan't
Hoffschen allgemeinsten Temperaturfunktion
der Reaktionsgeschwindigkeit, qa die Reaktions-
wärme bei der Anfangstemperatur der Selbst-
erhitzung also im Beginn der Reaktion, q^
dagegen die Reaktionswärme bei der Nornial-
temperatur Tx'^o und 6" den als konstant
angenommenen Unterschied der Wärmekapazität
vor und nach der Reaktion pro i g Formel-
gewicht bedeuten. Ändert sich die Wärme-
kapazität nicht durch die Reaktion und also
die Wärmetönung pro i g-Formelgewicht nicht
mit der Temperatur, so wird S = o und qa -"= qo-
Werden ausserdem, was häufig der Fall ist,
B^ C=^o, so geht die verwickelte Gleichung (2)
in die einfachere Gleichung (i) über.
Eugen Meyer (Berlin), Die Bedeutung der
Verbrennungskraftmaschinen für die Er-
zeugung motorischer Kraft.')
Unsere materielle Kultur verdankt ihr Ge-
präge den Wärmekraftmaschinen, welche die
in den Brennstoffen aufgespeicherte Sonnen-
energie der Menschheit als motorische Kraft
nutzbar machen. Darum ist die Frage nach
der Ausnutzung der Brennstoffe in unseren
Wärmekraftmaschinen auch für die Allgemein-
heit von der allergrössten Bedeutung. Dem
Ingenieur wird aber seine verantwortungsvolle
Aufgabe, jeglicher Vergeudung der kostbaren
BrennstoflTschätze durch die stetige Vervoll-
kommnung der Wärmekraftmaschinen zu steuern,
nicht leicht gemacht. Wohl dient ihm dabei
die Thermodynamik als Leuchte; sie zeigt ihm
die Wege, auf denen ein Vordringen nutzbrin-
gend sein könnte und setzt das Erreichte phy-
sikalisch in das richtige Licht. Aber viele der
von ihr gewiesenen Wege fuhren doch nicht
zum Ziel, denn neben der Frage nach der phy-
sikalischen Möglichkeit spielen diejenigen nach
der technischen Ausführbarkeit und Zweck-
mässigkeit und insbesondere nach der Wirt-
schaftlichkeit eine so ausschlaggebende Rolle,
l) Vorgetragen in der 2. allgemeinen Versammlung am
23. Sept. 1904.
dass erst alle diese Gesichtspunkte zusammen
die Richtung angeben, in der ein Fortschritt
erzielbar ist. Der Kampf, den der Ingenieur
dabei mit dem spröden Stoffe zu fuhren hat,
ist ein äusserst schwerer, gilt doch hier in vollem
Masse das Wort des Dichters: Leicht bei einander
wohnen die Gedanken, doch hart im Räume
stossen sich die Sachen. Und es beschleicht ihn
bei aller Freude an dem Erreichten auch wieder
das Gefühl der Resignation, denn von dem,
was physikalisch möglich erscheint, kann so
wenig in die technische Wirklichkeit umgesetzt
werden. Über diesen Kampf und die dabei ge-
wonnenen Siege Ihnen am Beispiel der thermo-
dynamisch vollkommensten Maschine, der Ver-
brennungskraftmaschine, zu berichten, ist mir
die ehrenvolle Aufgabe zuteil geworden.
Unsere besten Grossdampfmaschinen ver-
wandeln nur 13 — 15 Proz. der Wärme, die bei der
Verbrennung der Kesselkohle entwickelt wird,
in Nutzarbeit. Man wird ferner nicht fehlgehen
in der Annahme, dass in den meisten Dampf-
maschinen mittlerer Grösse nur ungefähr 10 Proz.
der Brennstoffwärme sich als Nutzarbeit wieder-
finden, ja dass sich die Kleindampfmaschinen
häufig mit 3 — 4 Proz. Wärmeauinutzung be-
gnügen müssen. Erst seit wenigen Jahren ge-
lingt es durch die Anwendung des überhitzten
Dampfes auch in kleineren Anlagen eine bessere
Wärmeausnutzung zu erzielen, eine Heissdampf-
lokomobile von nur 50 PS. Leistung hat sogar
nach beglaubigten Berichten eine Wärmeaus-
nutzung von 15,3 Proz. erreicht und kommt
also darin den besten Grossdampfmaschinen
gleich.
Der Kolbendampfmaschine sind aber in
neuerer Zeit zwei mächtige Gegner erstanden,
welche sie aus ihrer altangestammten Stellung
zu verdrängen bestrebt sind, die Dampfturbine
und die Verbrennungskraftmaschine.
Die Dampfturbine scheint, soweit sich dies
heute übersehen lässt, die Wärme nicht viel besser
auszunutzen als die Kolbendampfmaschine. Ihre
grosse Bedeutung liegt vielmehr auf konstruk-
tivem Gebiete: in ihr erzeugt der Dampf nicht
erst eine hin- und hergehende Bewegung, die
erst auf dem Umwege durch den Schubkurbel-
mechanismus in Drehbewegung übertragen wer-
den müsste, sondern der Dampf wirkt unmittel-
bar auf ein sich drehendes Turbinenrad. Da-
durch wird die Konstruktion, namentlich bei
grossen Maschinensätzen einfacher und billiger,
der Raumbedarf der Maschine verringert sich
wesentlich gegenüber der Kolbendampfmaschine,
infolge der gleichförmigen Drehbewegung kann
das Fundament viel leichter und billiger aus-
geführt werden, der Schmierölverbrauch wird
kleiner und die Regulierfähigkeit grösser. So
arbeiten denn hervorragende deutsche und aus-
ländische Firmen seit einigen Jahren angestrengt
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700
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
an der Vervollkommnung der Dampfturbine und
an ihrer Einftihrung in die Industrie. Es hat
den Anschein, als ob insbesondere in grossen
elektrischen Centralen die Kolbendampfmaschine
durch die Dampfturbine gänzlich verdrängt wer-
den sollte.
Dass die beiden soeben besprochenen Ma-
schinengattungen eine verhältnismässig so ge-
ringe Wärmeausnutzung besitzen, ist thermodyna-
misch begründet und zwar mit Rücksicht auf die
Eigenschaften des Wasserdampfes und auf die
in betriebsfähigen Kesseln zulässigen Dampf-
spannungen. Nach dem zweiten, dem Carnot-
Clausiusschen Hauptsatz der Thermodynamik
kann in einer technisch realisierbaren Wärme-
kraftmaschine nie die ganze ihr im Brennstoff
z»;gefiihrte Wärmemenge in Arbeit verwandelt
werden, ein Teil davon muss vielmehr stets
unverwandelt durch die Maschine gehen. Der
in Arbeit verwandelte Teil ist aber um so grösser,
je höher das Temperaturgefälle ist. Was unter
dem Temperaturgefälle hier verstanden wird,
kann ich an dem Beispiel der Dampfmaschine
zeigen : Im Dampfkessel besitzt bei den grössten
zulässigen Kesselspannungen der gesättigte
Dampf ungefähr 200 " Cels. oder allgemein T\ "
absolute Temperatur; der aus der Dampf-
maschine in den Kondensator entweichende
Dampf besitzt noch eine Temperatur von min-
destens 30" Celsius oder allgemein T^ * absolut.
Nun erfolgt die Temperaturabnahme in derDampf-
mascbine von 200" auf 30" dann theoretisch
richtig, wenn der Dampf diesen Temperatur fall
dadurch erleidet, dass er bei seiner Ausdehnung
in der Maschine den Dampf kolben arbeitsverrich-
tend vor sich herschiebt und durch diese Arbeits-
verrichtung Wärme in Arbeit verwandelt. Wir
haben es also auf diese Weise mit einem Tempera-
turfall durch arbeitsverrichtende Ausdehnung zu
thun, während es fehlerhaft wäre, den Tempera-
turfall durch Wärmeübertragung an kalte Körper
hervorzurufen,weil dadurch keine Arbeit gewonnen
würde. Das Verhältnis der beiden Temperaturen
T
_ ist im Sinne der Thermodynamik das hier ver-
ii
fügbare Temperaturgefalle und je grösser das-
selbe ist, um so besser wird die Wärmeaus-
nutzung.
Nun besitzen aber die Verbrennungsgase,
die sich bei der Verbrennung der Kohle im
Dampfkessel bilden, I2(X)— 1500° Temperatur.
Könnte schon yon diesen hohen Temperaluren
aus der Temperaturfall durch arbeitsverrichtende
Ausdehnung erfolgen, so stände also ein sehr
viel grösseres Temperaturgefälle zur Verfügung.
Den grössten Teil dieses Temperaturgefälles
dadurch zu vernichten, dass man die Wärme
der Verbrennungsgase durch Wärmeleitung an
den Dampf von 200 * überfuhrt und den Tem-
peraturfall durch arbeitsverrichtende Ausdehnung
erst bei 200 ' statt bei 1200 — 1500* beginnen
lässt, heisst daher einen sehr grossen Teil der Ar-
beitsfähigkeit der Wärme vernichten. Und da
beim Wasserdampf im Hinblick auf die zulässigen
Kesselspannungen und aus anderen Gründen ein
wesentlich grösseres Temperaturgefalle nicht er-
zielbar ist, so muss ausgesprochen werden, dass er
als Zwischenträger bei der Umwandlung von
Wärme in Arbeit thermodynamisch unvorteilhaft
ist, so bequem er auch vom technischen Stand-
punkte aus hierzu sein mag.
Mit Rücksicht auf ein möglichst grosses
Temperaturgefälle wird es also am aussichts-
reichsten erscheinen, wenn der Temperaturfall
durch arbeitsverrichtende Ausdehnung schon
bei den hohen Temperaturen der Verbrennungs-
gase beginnt, wenn daher die Verbrennungs-
gase selbst im Motorencylinder arbeitsverrich-
tend sich ausdehnen. Und dies fuhrt schliess-
lich im Hinblick auf die technische Ausführbar-
keit zu der Forderung, dass auch die Ver-
brennung und Wärmeentwicklung im Motoren-
cylinder selbst erfolgt. Diejenige Gattung von
Wärmekraftmaschinen, welche diese Forderung
erfüllt, nennt man Verbrennungskraftmaschinen,
oder da hierbei nur gasformige Brennstoffe in
Betracht kommen können, Gaskraftmaschinen,
Gasmotoren. So drängen also die Folgerungen
der Thermodynamik selbst zum Baue von Gas-
maschinen und lassen sie thermodynamisch als
viel aussichtsreicher erscheinen als die Dampf-
maschine.
Es ist zunächst unsere Aufgabe, die Wärme-
ausnutzung in der Gasmaschine kennen zu lernen.
Dazu müssen wir vorher einen Blick auf ihre
Arbeitsweise werfen, wie sie von Nikolaus
August Otto, dem erfolgreichsten Erfinder'
auf dem Gebiete des Gasmotorenbaues und
dem eigentlichen Begründer der Gasmotoren-
industrie, dem späteren Ehrendoktor der Würz-
burger philosophischen Fakultät, eingeführt
wurde und die Ihnen vom Automobilmotor her
bekannt sein dürfte.
Ein gusseiserner Cylinder (Fig. i) ist nach
vorne durch einen Kolben abgeschlossen, dessen
hin- und hergehende Bewegung durch einen
Schubkurbelmechanismus in Drehbewegung der
Kurbelwelle übertragen wird. Auf der Kurbel-
welle sitzt ein Schwungrad, welches infolge
seiner trägen Masse imstande ist, die Bewegung
der Maschine aufrecht zu erhalten, auch wenn
augenblicklich eine Drehkraft nicht ausgeübt
wird.
Am hinteren Ende des Cylinders befindet
sich ein Raum, den der Kolben auch in seiner
innersten Stellung frei lässt: der Verbrennungs-
raum. Er besitzt zwei Öffnungen a und h,
welche durch Ventile abgeschlossen sind und
von der Steuerung der Maschine rechtzeitig ge-
öffnet und geschlossen werden können. Durch
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
701
Fig. I. Schematischer Läogsschnitt einer Gasmarchine.
das Ventil a (Auspuffventil) können die Ver-
brennungsgase nach der ArbeitsverrJchtung ins
Freie entweichen, während durch das Ventil ö
(Einströmventil) ein explosibles Gemenge von
Luft und Gas in den Cylinder tritt. In der
Zuleitung zum Einströmventil befindet sich das
Mischventil c an derjenigen Stelle, an welcher
die Gasleitung in die Luftleitung einmündet.
Während der Kolben zum erstenmal nach
aussen geht, sind das Einströmventil b und das
Mischventil c geöffnet, das explosible Gemenge
von Luft und Gas, d. h. die Ladung wird dabei in
den Cylinder gesogen (Ansaugehub). Bei dem
nach Schluss der Ventile b und c folgenden Rück-
gang des Kolbens wird der Raum für die hinter
dem Kolben befindliche Ladung mehr und
mehr verringert, ihr Druck nimmt stetig zu,
sie wird in den Verbrennungsraum hinein ver-
dichtet (Verdichtungshub). Ist der Kolben in
seiner innersten Stellung wieder angelangt, so
lässt man an der Stelle d des Verbrennungs-
raumes einen elektrischen Funken überspringen,
der die Ladung entzündet und ihre Verpuffung
herbeiführt. Temperatur und Druck derselben
steigen fast augenblicklich sehr hoch an, der
Kolben wird nach aussen geschoben. Dabei
nehmen infolge der Vergrösserung des Volu-
mens die Temperatur und der Druck der Ver-
brennungsgase stetig ab. Wir haben hier den
Temperaturfall durch arbeitverrichtende Aus-
dehnung, indem ein Teil der Wärme der Ver-
brennungsgase in Arbelt umgesetzt wird (Arbeits-
hub). Ist der Kolben so zum zweiten Male
aussen angelangt, so öffnet sich das Auspuff-
ventil a, die Verbrennungsgase stürzen durch
das Auspuffrohr ins Freie und werden bis auf
den im Verbrennungsraum verbleibenden Rest
beim Rückgang des Kolbens vollends hinaus-
geschoben (Auspuffhub). Jetzt kann mit dem
erneuten Ansaugen von frischer Ladung das
Arbeitsspiel von neuem beginnen.
Somit besteht dieses Arbeitsspiel aus zwei
Hingängen und zwei Rückgängen, aus vier
Hüben oder Takten und wird daher das Vier-
taktverfahren, der Viertakt, genannt. Da unter
den vier Takten nur ein Arbeitstakt sich be-
findet, so wäre er ohne die wesentliche Hilfe
des Schwungrades nicht ausfuhrbar, denn dieses
muss während dreier Takte die Drehung der
Maschine aufrecht erhalten. Soll der Gang der
Maschine trotzdem gleichförmig genug sein, so
muss das Schwungrad schwerer als bei der
Dampfmaschine ausgeführt werden.
Den geschilderten Arbeitsvorgang kann man
sich am besten graphisch veranschaulichen,
indem man die augenblicklichen Kolbenwege
als Abszissen und die jedem Kolbenweg zu-
25-
T,
i
20-
\
1B-
\
5-
x
^;;;;>^
T7
a
b
<^Vc-*
Kolb
enwe
ȟ-
*"
Fig. 2. Theoretisches Diagramm der Gasmaschine.
gehörigen Gaspressungen als Ordinaten auf-
zeichnet. Man erhält so das theoretische
Schaubild der Fig. 2: Ansaugelinie a b bei
atmosphärischem Druck, Verdichtungslinie b c
bei stetiger Druckzunahme, Verpuffungslinie c d
bei augenblicklicher grosser Drucksteigerung,
Linie af^ fiir den Temperaturfall bei arbeits-
verrichtender Ausdehnung, Auspuffen der Ver-
brennungsgase und Ausstossen derselben beim
Rückgang des Kolbens nach Linie e b a. In
Wirklichkeit ist die Gestalt des Schaubildes
oder Diagramms, das durch den Indikator an
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^o^
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
der Maschine aufgezeichnet wird, etwa die-
jenige der Fig. 3. Ich habe darin für die
, J «15°
KolbeRwege
Fig. 3. Diagrunm der Göttinger Gasmascbioe.
10 pferdige Leuchtgasmascbine des Göttinger
Instituts für technische Physik die Tempera-
turen und Gasspannungen an den wichtigsten
Punkten eingetragen. Insbesondere ist zu er-
kennen, dass in dieser Maschine die Tempera-
tur am Ende der Verpuflfung, d. h. die Ver-
brennungstemperatur 1515" und die Temperatur
am Ende der arbeitsverrichtenden Ausdehnung
978" C. beträgt.
Besonders wichtig für den Gasmotor ist,
wie wir sehen werden, der Grad der Verdich-
tung, den die Ladung vor der Verbrennung
erleidet. Er ist offenbar bedingt durch die
Grösse des Verbrennungsraumes, in welchen
die Ladung hinein verdichtet wird und ist da-
her gegeben durch das Verhältnis des Gesamt-
volumens Vo der Ladung am Ende des An-
saugens zu dem Volumen Vc des Verbrennungs-
V,
raumes : Verdichtungsgrad = -^ . Die Göt-
tinger Maschine hatte den Verdichtungsgrad
3,8, d. h. die Ladung wurde vor der Entzün-
dung auf 1,3,8 ihres Anfangsvolumens ver-
dichtet.
Bei den hohen im Cylinder auftretenden
Temperaturen wäre ein Betrieb der Maschine
unmöglich, wenn die Wandungen des Cylin-
ders und des Verbrennungsraumes nicht von
einem Kühlwassermantel umgeben wären. Das
Kühlwasser fliesst nach Fig. I unten zu,
oben ab.
Zu den gasförmigen Brennstoffen, die mit
Luft gemischt ein explosibles Gemenge bilden,
gehören nun auch die Dämpfe der flüssigen
Brennstoffe, wie Petroleum, Benzin und Spiri-
tus. Die Petroleum-, Benzin- und Spiritus-
motoren gehören daher ebenfalls zu den Gas-
maschinen. Es ist nur erforderlich, an Stelle
des Gases den flüssigen Brennstoff in die
Saugleitung zur Luft zuzuführen, wie dies in
Fig- '» ^ gestrichelt angedeutet ist. Die Wan-
dungen des Cylinders und der Saugleitung
sind während des Betriebes in der Regel warm
genug, um den eingespritzten Brennstoff noch
vor der Verdichtung zu verdampfen.
In neuerer Zeit hat das sogenannte Zwei-
taktverfahren wieder Bedeutung erlangt, be:
welchem das Herbeischaffen der Ladung und
das Hinausschieben der Verbrennungsgasc
durch die Vermittlung besonderer Ladepumpen
geschieht. Im Motorencylinder selbst spielen
sich infolgedessen nur der Verdichtungshub und
der Arbeitshub ab. Doch ist dabei in thermo-
dynamischer Beziehung gegenüber dem Vier-
takt grundsätzlich nichts geändert.
Nunmehr kennen wir genug von der Arbeits-
weise, um die Frage nach der Wärmeaus-
nutzung in der Gasmaschine zu verstehen.
Wir nennen in Fig. 2 die am Ende der
Verpuffung erreichte Verbrennungstemperatur
7j und die am Ende der arbeitsverrich-
tenden Ausdehnung erreichte Temperatur 7\.
Dann können wir das Verhältnis Zj : 7j
als das für die Gasmaschine verfugbare Tem-
peraturgefälle ansehen, durch dessen Ver-
grösserung die Wärmeausnutzung verg^össert
wird. Dieses Temperaturgefalle wird aber
offenbar um so grösser, je höher vor der \'er-
puffung die Verdichtung der Ladung getrieben
wird, denn um so stärker können sich dann
nach erfolgter Verbrennung die Verbrennungs-
gase wieder ausdehnen. Ist z. B. bei einer
Gasmaschine der Verdichtungsgrad 8, d. h.
wird die Ladung vor der Verbrennung auf '«
ihres Anfangsvolumens zusammengedrückt, so
heisst dies ja gleichzeitig, dass sich die Ver-
brennungsgase auf das 8 fache desjenigen \"o-
lumens, das sie bei der Verbrennung besitzen,
unter Arbeitsverrichtung wieder ausdehner.
können. Und dass dabei der Temperaturfai!
durch arbeitsverrichtende Ausdehnung grösser
ist als in der Göttinger Maschine, wo nur auf
I 3,8 die Ladung verdichtet wird, also auch
nur um das 3,8 fache die Verbrennungsgase
sich ausdehnen können, dürfte einleuchten.
So ist also das wichtigste Mittel zur Er-
zielung einer möglichst guten Wärmeaus-
nutzung in der Gasmaschine (beim Viertakt
und beim Zweitakt) ein möglichst hoher Ver-
dichtungsgrad. Das technische Mittel, ihn zu
erreichen, erscheint dabei recht einfech zu
sein. Man darf nur den Verbrennungsraum
der Maschine möglichst klein machen. Betrüge
dieser Raum z. B. ' -,,) des Gesamtvolumens, der
Verdichtungsgrad also 50, so würde man nach
den Rechnungen der Theorie bei Vermeidung
sonstiger Verluste ungefähr 75 Proz. Wärme-
ausdehnung erhalten. Allein hier kommt nun
zum erstenmal der Gesichtspunkt der tech-
nischen Ausführbarkeit und der wirtschaftlichen
Zweckmässigkeit; wir würden bei einem s:
hohen Verdichtungsgrad mehrere 100 Atm
Druck in der Maschine erhalten, infolgedessen
aber müsste die Maschine so schwer gebaut
werden und hätte so viel Maschinenreibun^.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
703
dass sie wohl vielleicht als sehr teures theore-
tisches Spielzeug, nicht ^ber als wirtschaftliche
und betriebssichere Kraftquelle der Industrie
ausführbar erscheint. Wir dürfen in unseren
Wärmekraftmaschinen mit Rücksicht auf ihre
Festigkeit und die Reibungsverhältnisse in den
Zapfen und am Kolben höchstens 35 — 40 Atm.
Maximaldruck zulassen.
Ja aus einem anderen Grunde muss man
zunächst noch unter dieser Grenze bleiben:
wegen der Gefahr von Vorzündungen. Bei der
Verdichtung eines Gases oder Gasgemenges
verwandelt sich nämlich die Verdichtungs-
arbeit in Wärme und so steigt mit zunehmen-
der Verdichtung stetig die Temperatur der
Ladung. Sie kennen die Wirkung dieser Er-
scheinung beim pneumatischen Feuerzeug, wo
ein Stück Zunder dadurch zur Entzündung
gebracht werden kann. In der Gasmaschine
entzündet sich aber infolge dieser Temperatur-
zunahme schliesslich die explosible Ladung
selbst unter heftigen Stössen, wenn die Ver-
dichtung zu weit getrieben wird. In einer
möglichst gut gekühlten Gasmaschine kann man
heutzutage bei wasserstoffreicher, also leicht
entzündlicher Ladung den Verdichtungsgrad
6 — 7, bei wasserstoffarmer schwerer entzünd-
licher Ladung den Verdichtungsgrad 8 — 9 ver-
wenden, ohne bei normalen Verhältnissen Vor-
zündungen befürchten zu müssen.
Durch den Verdichtungsgrad ist nach dem Ge-
sagten die Wärmeausnutzung festgelegt, die wir
bei Vermeidung aller sonstigen Verluste nach
den Gesetzen der Thermodynamik in einer Gas-
maschine im günstigsten Falle erreichen können.
Diese Wärmea\isnutzung ist als der thermo-
dynamische Arbeitswert des Brennstoffes für
eine gegebene Gasmaschine zu bezeichnen:
Für die Göttinger Maschine mit dem Verdich-
tungsgrad 3,8 beträgt er rund 33 Proz., für
eine im vorigen Jahre von mir untersuchte
70 pferdige Braunkohlengasmaschine mit dem
heutigen Verhältnissen entsprechenden Ver-
dichtungsgrad 8,0 rund 44 Proz. In den Flächen
der Rechtecke i, Fig. 4 und 5, ist je die ge-
samte im Gase der Maschine zugeführte Wärme,
in dem unteren Teile der Rechtecke 2 der
thermodynamische Arbeitswert des Brennstoffs
für die beiden erwähnten Maschinen darge-
stellt. Der obere Teil der Rechtecke 2 be-
deutet also diejenige Wärme, welche nach dem
zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärme-
theorie bei dem gegebenen Temperaturgefälle
unverwandelt durch die Maschine gehen muss
und zwar als freie Wärme in den auspuffenden
Verbrennungsgasen. Beim Göttinger Motor
handelt es sich um 6^ Proz., beim 70 pferdigen
Motor um 56 Proz. nicht verwandelbarer Wärme.
Da die Verbrennungsgase infolgedessen am Ende
der arbeitsverrichtenden Ausdehnung noch sehr
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^^rehMasehinenreibung
NutZ'
Arbeit
Arb:«ertes
49 9% der GesrwSrne
Fig. 4. Arbeitsbilanz des lo PS. Göttinger Leuchtgasmotors.
hohe Temperaturen besitzen, so wird demnach
auch in der Gasmaschine keineswegs das ge-
samte zwischen der Verbrennungstemperatur
und der atmosphärischen Temperatur liegende
Temperaturgefälle, sondern nur ein oberer Teil
davon ausgenutzt, während sich die Ausnutzung
der Dampfmaschine auf einen unteren Teil des
gesamten Temperaturgefälles bezieht. Allein
von der ersteren Maschine wird doch ein wesent-
lich grösserer Teil ausgenutzt als von der letz-
teren, weil die Gasmaschine gleich von der Ver-
brennungstemperatur aus mit der Arbeitsver-
richtung beginnend nicht an so enge Schranken
gebunden ist wie die Dampfmaschine.
Der thermodynamische Arbeitswert stellt
jedoch nur ein Ideal dar, dem der Ingenieur
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30,3*^° der Sesrfvürme
Fig. 5. Arbeitsbilanz einer 70 PS. Braunltohlengasmaschine.
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704
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
seine Maschine möglichst nahe bringen soll, das
aber nie erreicht werden kann. Denn hier handelt
es sich wieder um den Kampf mit der rauhen
Wirklichkeit: von dem Arbeitswert geht ein
Teil durch Unvollkommenheiten verloren, die
mit jeder technischen Ausfuhrung unweigerlich
verknüpft sind. Zunächst gelingt es, wenn Gas
und Luft bei ihrer Zufuhrung zum Cylinder
schlecht gemischt werden, nicht, in der kurzen
hierzu verfugbaren Zeit von ^100 und */ioo Sek.
das Gemenge vollständig zu verbrennen. Ein
Teil des zugefiihrten Gases geht dann unver-
brannt oder zu spät verbrennend durch
den Motor. Bei der Göttinger Maschine
werden hierdurch 4 Proz. des Arbeitswertes
verloren , bei vielen Maschinen der Praxis
bis lO und 20 Proz., bei den besten Maschinen
freilich kann man durch sorgfältigste Mischung
vollständige Verbrennung erzielen. Ein Haupt-
verlust entsteht dadurch, dass ein Teil der ent-
wickelten Wärme während des Arbeitsspieles
durch die gekühlten Wandungen hindurch an
das in dieser Beziehung schädliche, aber doch
unvermeidliche Kühlwasser tritt. Dieser Arbeits-
verlust kann bei dem heutigen Stande der
Gasmotorentbeorie nur geschätzt werden: es
dürften durch die Wärmeabfuhr an das Kühl-
wasser beim Göttinger Motor ungefähr 15 bis
16 Proz. des Arbeitswertes an Arbeit verloren
gehen und beim 70 pferdigen Motor darf ein
ähnlicher Betrag angenommen werden.') Von der
im Gasmotor erzeugten Arbeit wird ein Teil
zum Herbeischaffen der Ladung und zum Aus-
stossen der Verbrennungsgase wieder aufge-
braucht; beim Göttinger Motor 4,2 Proz. und
beim /opferdigen Motor 5,2 Proz. des Arbeitswer-
tes. Schliesslich wird ein weiterer Teil durch Ma-
schinenreibung aufgezehrt und zwar 16,4 Proz. bz.
7,8 Proz. bei den beiden Maschinen. So bleiben
denn beim Göttinger Motor nur 60 Proz., beim
7opferd. Motor 69 Proz. vom Arbeitswert als
Nutzarbeit übrig, und damit werden bei der
ersteren Maschine 19,9 Proz., bei der letzteren
30,3 Proz. der Gesamtwärme in Nutzarbeit ver-
wandelt. Diese Beträge sind durch die Grösse
der Rechtecke 5 dargestellt, während die schraf-
fierten Teile der Rechtecke 3 u. 4 die einzelnen
vom Arbeitswert abzuziehenden Arbeitsverluste
in Form einer graphischen Arbeitbilanz bedeuten.
Aus dem Vergleich der Figuren 4 und 5 ist
deutlich zu ersehen, dass die bessere Wärme-
ausnutzung des 7opferd. Motors hauptsächlich
dem höheren Verdichtungsgrad und der dadurch
hervorgerufenen Vergrösserung des thernio-
dynamischen Arbeitswertes zuzuschreiben ist.
Die Wärmeausnutzung dieses Motors von
30,3 Proz. muss als gut bezeichnet werden, denn
in den besten Gasmaschinen werden bei mög-
>) Auf Grand dieser Annahmen sind die obigen Zahlen
fiir den thennodynamischea .A>rbeitswert berechnet worden.
liehst hohem Verdichtungsgrad und möglichster
Verringerung der Arbeitsverluste ungefähr 33
Proz. Wärmeausnutzung erzielt.
Bei den Benzin- und Petroleummotoren kann
man auch heute noch nach dem geschilderten
Arbeitsverfahren wegen der Gefahr von Vor-
zündungen nicht über den Verdichtungsgrad 4
hinausgehen, da in den Benzin- und Petroleum-
dämpfen sehr leicht entflammbare Bestandteile
enthalten sind. Man erreicht daher in ihnen
nur bis 22 Proz. Wärmeausnutzung, ein Wert,
den ich auch in diesem Jahre für einen Auto-
mobilmotor festgestellt habe.
Auf eine ungemein sinnreiche Art ist es im
Dieselmotor gelungen, ohne Gefahr von Vor-
zündungen zu der technisch ausfuhrbaren Druck-
grenze von ungefähr 35 Atm. die Verdichtung
zu treiben. Der Viertakt bleibt hier bestehen,
aber es wird zunächst reine Luft in den Cylinder
angesaugt und nur diese Luft auf 35 Atm. ver-
dichtet, wobei ihre Temperatur auf den hohen
Wert von etwa 500" C. steigt. In die hoch-
erhitzte Luft wird nun nach der Verdichtung
der Brennstoff eingespritzt und verbrennt in
ihr, infolge ihrer hohen Temperatur, ohne
dass irgend welche äussere Zündungsvorrich-
tung erforderhch wäre. Dabei wird der Brenn-
stoff so langsam eingespritzt, dass der Druck
während der Verbrennung nicht mehr erheb-
lich steigt. Hierauf erfolgt die arbeitverrich-
tende Ausdehnung der Verbrennungsgase und
der Auspuff wie beim Viertaktmotor. Das Dia-
gramm des Dieselmotors ist in Fig. 6 gegeben,
Atm
Kijbmmc
Fig. 6. Indilcatoidiagramm des Dieselmotors.
a b Ansaugen reiner Luft, b c Verdichtung reiner
Luft, c d Einspritzen und Verbrennen des Brenn-
stoffes, de arbeitsvcrrichtende Ausdehnung,
eba Auspuffen der Verbrennungsgase. Allein
auch hier zeigt sich die spröde Wirklichkeit:
Das Verfahren des Dieselmotors ist nur fiir
flüssige Brennstoffe verwendbar. Das nachträg-
liche Einspritzen gasförmiger Brennstoffe in die
hochverdichtete Luft wäre zu- kraftraubend und
die Verbrennung wäre nur sehr unvollkommen.
Petroleum und Rohöle als Brennstoff verwendend,
erreicht der Dieselmotor 33 Proz. Wärmeaus-
nutzung, und ausserdem ist mit seiner Arbeits-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
705
weise eine vorzügliche Regiilierfähigkeit ver-
knüpft.
Mit einer Wärmeausnutzung bis zu 33 Proz.,
wie sie nach dem Gesagten in den besten Gas-
maschinen erzielt wird, könnte man nun gegen-
über der Dampfmaschine recht zufrieden sein,
denn es ist über doppelt soviel als in der letzteren
Maschine. Allein, thermodynamische Überlegen-
heit braucht, wie Sie gleich sehen werden, nicht
auch wirtschaftliche Überlegenheit zu sein: wir
müssen uns überlegen, dass es nicht auf die
Wärmeausnutzung an sich, sondern zunächst
auf die Brennstoftkosten ankommt.
Da zeigt sich, dass dieselbe Wärmemenge,
aus Leuchtgas oder Petroleum oder Benzin er-
zeugt, in Deutschland 7 bis 10 mal so teuer ist,
als wenn sie aus der Kesselkohle selbst ent-
wickelt wäre. Was nützt also die vorzügliche
Wärmeausnutzung bei so teuren Brennstoffen!
Immerhin war es den Leuchtgas-, Benzin- und
Petroleummotoren möglich, die Kleindampf-
maschine zu verdrängen, da diese hinsichtlich
der Wärmeausnutzung so sehr ungünstig arbeitet,
während kleine Gasmaschinen von 10 PS. und
darunter noch Wärmeausnutzungszahlen bis zu
25 Proz. aufweisen. Infolgedessen ist die Gas-
maschine eine unentbehrliche Kraftquelle im
Kleinbetrieb geworden, die sich zudem und über
kleine Grössen hinaus überall da empfiehlt, wo
der Dampfkessel durch sein Gewicht, seinen
Betrieb, seine Bedienung, seinen Raumbedarf
oder durch die Forderung, ihn zum Zwecke der
Betriebsbereitschaft stets unter Dampf zu halten,
lästig fällt. Ich erinnere hier an die Automobil-
motoren. Der Dieselmotor hat ausser der
besseren Wärmeausnutzung noch den Vorteil,
billigere Rohöle verwenden zu können.
Um die thermodynamische Überlegenheit
auch wirtschaftlich zur Geltung zu bringen,
musste die Gasmotorenindustrie bestrebt sein,
ein Gas zu erzeugen, das die Wärme fast ebenso
billig abgiebt, wie die Kohle selbst; diese For-
derung hat zur Erzeugung von Kraftgas oder
Generatorgas geführt.
Man kann Kohle dadurch vergasen, dass
man sie in einem Schachtofen nach Fig. 7
über dem Rost d aufschüttet, unten in Glut
bringt, und nach oben einen Luftstrom durch
sie hindurchtreten lässt. Weil hierbei Kohle
im Überschuss vorhanden ist, entsteht das Pro-
dukt der unvollständigen Verbrennung, Kohlen-
oxyd, welches selbst wieder ein brennbares
Gas ist und im Gasmotor weiter zu Kohlensäure
verbrannt werden kann. Bei der Vergasung
der Kohle zu Kohlenoxyd werden über 30 Proz.
der in der Kohle enthaltenen Wärme frei, er-
hitzen das erzeugte Gas und entweichen mit
diesem als fühlbare Wärme. Da immer etwas
Kohlensäure mitentsteht, so beträgt diese fühl-
bare Wärme sogar mehr als 30 Proz. Vor
der Verwendung im Gasmotor muss aber das
Gas gereinigt und abgekühlt werden und so
müsste die bei der Vergasung entwickelte Wärme
von über 30 Proz. vollständig verloren gehen.
Um diesen Verlust zu verringern, wird mit der
Luft Wasserdampf in den Schachtofen gefuhrt.
Fig. 7. Schein» einer Sauggas-Generator-Anlage.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang No. 21.
Sie sehen in d c einen Wasserbehälter über dem
Schachtofen, der durch die bei e abziehenden
Gase geheizt wird. Über ihm streicht die von a
kommende Luft vorbei und sättigt sich hier mit
Wasserdampf, ehe sie durch den Rost d zum
Schachtofen tritt. Der so zugeführte Wasser-
dampf zersetzt sich an den glühenden Kohlen:
es entsteht Kohlenoxyd und Wasserstoff, und
zwar wird bei diesem Zersetzungsvorgang Wärme
gebunden, so dass die Temperatur der abziehen-
den Gase und 'damit die bei ihrer Abkühlung
verloren gehende Wärme veringert wird, da
einen Teil davon der Wasserstoff chemisch ge-
bunden in den Gasmotor fuhrt und ihn dort bei
seiner Verbrennung zur Verfügung stellt. Das auf
diese Weise entstandene Kraftgas, das aus etwas
CO2, aus CO, H^, etwas CH^ und Aj besteht, wird
in einem sogenannten Skrubber durch Wasser-
berieselung und häufig noch in einem Sägespäne-
reiniger gereinigt und tritt hierauf zum Motor.
Früher hat man in der Regel den erforder-
lichen Wasserdampf in einem kleinen Dampf-
kessel bei ungefähr 4 Atm. Druck erzeugt, so
dass er, unter den Rost des Generators geblasen,
die Luft in einem Dampfstrahlgebläse mitreissen
konnte. Das Gas wurde also unter Druck
hergestellt. Man kam aber auf den Gedanken,
durch den Motor selbst bei seinem Ansaugehube
die Luft durch den Generator saugen zu lassen,
was durch den Wegfall des Dampfkessels eine
wesentliche Vereinfachung der Anlage und durch
den Fortfall des besonderen Brennstoffes für
den Dampfkessel eine erhebliche Kohlenersparnis
bedeutet. Das auf diese Weise erzeugte Kraft-
gas nennt man daher Sauggas, von dem in den
letzten 3 Jahren sehr viel die Rede gewesen ist.
Ich habe kürzlich eine 20opferdige Saug-
gasanlage untersucht: 80 Proz. der in der
Generatorkohle enthaltenen Verbrennungswärme
fanden sich in der Verbrennungswärme des
erzeugten Gases wieder; es gingen somit bei
der Vergasung nur 20 Proz. Wärme verloren.
Der durch die untersuchte Anlage gespeiste
Motor hatte in Beziehung auf das ihm zuge-
führte Kraftgas eine Wärmeausnutzung von
31,6 Proz.; es wurden also von der in der Kohle
enthaltenen Wärme 25,3 Proz. in Nutzarbeit des
Motors verwandelt.
So scheint denn in der That, da für die
besten Vertreter der Dampfmaschine und der
Gasmaschine die Wärmeausnutzung beidemal
auf Kohle bezogen mit den Zahlen 1 5 gegen
25 Proz. verglichen werden kann, die thermo-
dynamische Überlegenheit der Gasmaschine in
vorzüglicher Weise auch zur wirtschaftlichen
geworden zu sein. Aber 'auch hier muss der
Gasmotor wieder den Kampf mit ungünstigen
Verhältnissen aufnehmen: die meisten Kohlen-
sorten lassen bei ihrer Erhitzung eine grosse
Menge von Teerdämpfen entweichen, die sich
mit dem erzeugten Gas mischen, in einfachen
Reinigungsapparaten nicht abgeschieden werden
können, zur baldigen Verschmutzung der Lei-
tungen und des Motors fuhren und daher einen
Dauerbetrieb unmöglich machen. So grosse
Reinigungsanlagen einzubauen, dass der Teer
abgeschieden wird, ist wohl technisch möglich,
erscheint aber wegen sehr grosser Anlagekosten
mit Ausnahme von Sonderfällen {Mondgas)
wirtschaftlich unausführbar. Man ist daher auf
Kohlensorten angewiesen, die nicht teeren und
die ausserdem nicht backen, und diese sind:
Anthrazit und Koks. Der Koks liefert keine so
gute Wärmeausnutzung, wie ich ditfs oben an-
gegeben habe und bei Anthrazit zeigt sich leider,
dass er z. B. in Berlin um rund 50 Proz. teurer
ist* als gute Kesselkohle, bezogen auf gleiche
Verbrennungswärme. Die Brennstoffkosten für
den Gasmotor sind also keineswegs in dem
Masse kleiner, in welchem die Wärmeausnutzung
grösser ist als bei der Dampfmaschine, zumal
da die Wärmeausnützung mit Abnahme der
Maschinenbelastung bei der Gasmaschine rascher
abnimmt als bei der Dampfmaschine.
Zur Beurteilung der wirtschaftlichen Bedeu-
tung gehören aber nicht bloss die Brennstoflf-
kosten, sondern auch die Kosten für Bedienung,
Schmierung, Instandhaltung, Wasserbeschaffung,
Verzinsung und Amortisation des Anlagekapi-
tals, ausserdem muss gefragt werden nach der
Einfachheit, Sicherheit und Anpassungsfähigkeit
des Betriebes. So wichtig diese Punkte an und
für sich sind, so muss ich doch mit Rücksiebt
auf die verfügbare Zeit mir versagen, näher
darauf einzugehen.
Berücksichtigt man alle hier nicht näher zu
erörternden Verhältnisse, so kann man wohl
aussprechen, dass jedenfalls in Grössen bis zu
50 PS. und häufig selbst bis 100 PS. die Saug-
gasmascbine in den meisten Gegenden Deutsch-
lands — auf die Entfernung von den Kohlen-
zechen kommt es wegen der Kohlenfrachten
an — in den Brennstoffkosten und in den Ge-
samtkosten wirtschaftlicher ist als die Dampf-
maschine, besondere Fälle naturgemäss ausge-
nommen. Daher haben sich auch in den letzten
drei Jahren die Saugungsanlagen dieser Grössen
von 8 PS. an ungemein rasch verbreitet und
die Dampfmaschine in Neuanlagen stark zurück-
gedrängt.
Auch für grössere Anlagen muss der Saug-
gasmaschine in vielen Fällen noch eine wirt-
schaftliche Überlegenheit zugestanden werden
und es ist schon eine Reihe solcher Anlagen
in Maschinengrössen bis zu 500 PS. im Betrieb
oder in Aufstellung. Immerhin aber war man
in der Einführung grösserer Anlagen zurück-
haltender, daeinerseitsgrössereDampfmaschinen-
anlagen wirtschaftlicher arbeiten als kleinere,
andererseits aber auch deshalb, weil es erst
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
707
in den letzten Jahren gelungen ist, die Gross-
gasmaschine konstruktiv auszugestalten.
Hier kamen nun äussere Umstände der
Entwickelung fördernd entgegen. Und diese
Förderung geschah von selten einer der mäch-
tigsten und thatkräftigsten Industrien, der
Eisenhüttenindustrie. Ein gewaltiger Schacht-
ofen oder Generator ist der Hochofen, dessen
Schacht mit glühendem Koks und freilich
auch mit Eisenerzen gefüllt ist, dem eben-
falls Gebläsewind von unten zugeführt wird,
und der nicht bloss das Roheisen erzeugt,
sondern auch, wie der oben geschilderte Gene
rator, noch ein brennbares Gas aus seinem
oberen Teile entweichen lässt, das Gichtgas.
Die Hälfte dieses Gichtgases muss zur Vor-
wärmung des Gebläsewindes verwendet werden,
die andere Hälfte aber steht zu anderen Zwecken
frei, und wurde bisher unter Dampfkesseln ver-
brannt. Bei einem Hochofen von 200 t täg-
licher Eisenerzeugung können mit dem verfug-
baren Gichtgas auf diese Weise in der Dampf-
maschine höchstens 2500 PS. erzeugt werden.
Hier, wo sich also endlich gasförmiger Brenn-
stoff für die Dampfmaschine und gasförmiger
Brennstoff fiir die Gasmaschine gegenüber
stehen, muss nun die Gasmaschine unzweifelhaft
im Vorteil sein und in der That vermag sie aus
einem Hochofen von 200 t Eisenerzeugung
mindestens 5CXX) bis 6000 PS. zu leisten, also
volle 3000 PS. mehr als die Dampfmaschine.
So wird dann der Hochofen zur ausgiebigsten
Kraftcentrale, die nicht bloss das Hüttenwerk,
sondern auch etwa damit verbundene Werke
wie das Stahlwerk und das Walzwerk mit Kraft
versorgen kann. Aber der Eisenhüttenmann
bedarf grösster Maschinen in Einheiten bis zu
3000 PS. und so sah sich die Gasmotorenindu-
strie plötzlich vor die Aufgabe gestellt, so
grosse Maschinen auszubilden. Ich muss mir
versagen zu schildern, wie seit den schüchternen
Versuchen im Jahre 1895 die Entwicklung der
Gichtgasmotoren stetig und rasch vor sich ge-
gangen ist und welch ausserordentliche Schwierig-
keiten sich dem Bau so grosser Maschinen ent-
gegenstellten. Wohl wäre dies auch vom Stand-
punkt der Dynamik und insbesondere der
Elastizitätstheorie von grösstem Interesse:
Handelt es sich doch um eine ungemein starke
Inanspruchnahme der Maschinenteile durch die
hohen Verpuffungsspannungen, um gewaltige, bei
schlechter Konstruktion die Fundamente er-
schütternde und zu Stössen in der Maschine
führende Massenwirkungen der hin und her-
gehenden Teile und nicht zum wenigsten um
die ungleichmässige Erwärmung eines und des-
selben Maschinenteiles an verschiedenen Stellen,
insbesondere in der äusseren und der inneren
Wandung, die wie bei einer ungleichmässig er-
hitzten Glasplatte zu Brüchen führte. Auch
kann ich nicht von der Einführung der grossen
Zweitaktmaschinen reden und wie diese wieder
befruchtend auf den Bau der Viertakt maschine
gewirkt haben. Hervorheben darf ich, dass auf
diesem Gebiete, wie überhaupt im Gasmotoren-
bau, deutsche Firmen mit einer einzigen Aus-
nahme die führenden gewesen sind. Wieweit
man aber schon gekommen ist, möge daraus
hervorgehen, dass in den 6 Jahren bis Oktober
1903 von den deutschen Firmen und einer bel-
gischen Firma insgesamt 400 Stück Grossgas-
maschinen über 200 PS. mit insgesamt .300000 PS.
Leistung im Bau oder in Ausführung waren,
und dass dabei 86 Stück mit rund 120000 PS.
\ Luft 7,,!
Liifiz
Fig. 8. Kraunkohlea-Generator.
Maschinengrössen über 1000 PS. bis zu 3000 PS.
betrafen.
Die allgemeine Einführung der Grossgas
maschine mit Kraftgas- oder Sauggasbetrieb ist
aber schon deshalb nicht möglich, weil die In-
dustrie von Anthrazit und Koks allein nicht
leben kann, sondern auf die Verwendung der
Kesselkohle angewiesen ist. So drängt die
thermodynamische ^Bedeutung der Gasmaschine
immer gebieterischer zu der Aufgabe, einfache
Generatoren zu schaffen, in denen auch teer-
haltige und backende Kohlen Verwendung
finden können und mit grosser Energie ist seit
einigen Jahren auch diese Aufgabe aufgenommen
worden. Man sucht die Lösung der Verwen-
dung teerhaltiger Kohlen darin, dass man die
der erhitzten Kohle entweichenden Teerdämpfe
durch eine glühende Schicht des Generators
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
leitet, wo sie sich zu beständigeren Gasen zer-
setzen. Einen solchen Generator sehen Sie in
Fig. 8. Luft wird nicht bloss unten, sondern
auch oben (6) und in der Mitte zugeführt, so
dass drei hellglühende Schichten a, b und c
entstehen. Das gebildete Gas entweicht seit-
lich in der Mitte des Schachtofens. Der Brenn-
stoff wird oben eingeworfen. Die Teerdämpfe
bilden .sich über der Schicht a, und müssen
also diese Schicht und die Schicht b durch-
streichen, ehe sie abgeführt werden. Freilich
lassen sich in einem solchen Generator noch
nicht alle Kohlensorten vergasen, immerhin
aber ist von einem teilweisen Erfolg zu be-
richten, indem es einigen Firmen seit etwa
Jahresfrist gelingt, Braunkohlen und insbesondere
Braunkohlenbriketts nach dem geschilderten
grundsätzlichen Verfahren praktisch teerfrei zu
vergasen.
Ein aufs höchste erstrebenswertes Ziel wäre
die Verwirklichung einer Gasturbine, welche
die tiervorragende Wärmeausnutzung der Gas-
maschine mit der konstruktiven Einfachheit der
Dampfturbine vereinigte. Leider vermag man
heute noch nicht die hier entgegenstehenden
Schwierigkeiten zu überwinden. Die Dampf-
turbinewird bei ihrenkonstruktiven Eigenschaften
in den nächsten Jahren mit der Grossgasmaschine
auf manchen Gebieten in scharfen Wettbewerb
treten, aber sie wird auch alle Kräfte auf der
Gegenseite zu fieberhafter Thätigkeit anspornen,
um die so unzweifelhafte und hervorragende
thermodynamische Überlegenheit der Grossgas-
maschine auch wirtschaftlich allseitig gegenüber
der Dampfmaschine und Dampfturbine durch-
zusetzen. Möge der Gasmotorenindustrie, die
gewappnet mit dem Rüstzeug der Ingenieur-
wissenschaft und Ingenieurkunst in hingebungs-
voller Arbeit schon so Hervorragendes geleistet
hat, der volle Erfolg beschieden sein. Denn
wenn es ihr gelänge, gewöhnliche Kesselkohle
in einfachen Apparaten zu vergasen und da-
durch den Kohlenverbrauch und die Brennstoff-
kosten für die Erzeugung motorischer Kraft
auch in der Grossindustrie um fast die Hälfte
zu vermindern, so wäre damit ein höchst be-
deutsamer Kulturfortschritt erzielt.
BERICHT UND DEBATTE ÜBER DEN NATURWISSENSCHAFTLICH-MATHE-
MATISCHEN UNTERRICHT AN DEN HÖHEREN SCHULEN.')
K. Fr icke (Bremen), Über die heutige Lage
des naturv^issenschaftlich-mathematischen
Unterrichts an den höheren Schulen. 2)
Der Vortrag geht aus von den im Jahre 1901
aufgestellten Hamburger Thesen, die gegen
die Ausschliessung des biologischen Unterrichts
von den oberen Klassen unserer höheren Schulen
Stellung nehmen, und von den entsprechenden
Beschlüssen der vorjährigen Naturforscherver-
sammlung in Cassel, und legt dann seinen Stand-
punkt in der vorliegenden Frage dar: Nicht
Fachbildung oder einseitige mathematische oder
naturwissenschaftliche Bildung in den höheren
Schulen ist das Ziel, sondern mathematische
und naturwissenschaftliche Schulung im Rahmen
einer allgemeinen menschlichen Geistesbildung,
wie sie für das Verständnis der heutigen Kultur
und für die lebendige Mitarbeit an ihrer Weiter-
entwicklung erforderlich ist.
Als in dem protestantischen Deutschland
sich das staatliche Schulwesen von der Kirche
loslöste, begünstigte der ältere Humanismus
wie die Reformation in einseitiger Weise das
Studium der alten Sprachen. Auch bei der
1) Gesamtsitzung bei der Hauptgruppe am 22, Sept.
2) Vom Vortragenden zur Verfügung gestellter Auszug.
Reorganisation des preussischen Schulwesens
um die Wende des 18. und 19. Jahrhunderts
wurde mit dem Wiederaufleben des Humanis-
mus die Vorherrschaft der klassischen Sprachen
in den Schulen bestärkt. War auch zuerst in
den Süvernschen Lehrplänen für die Gymnasien
den aufblühenden Naturwissenschaften ein ge-
wisser Spielraum bewilligt, so wurden diese
doch bald unter dem Drucke der mit dem Be-
rechtigungszwange stets wachsenden Überbür-
dungsklagen immer weiter zurückgedrängt; die
Lehrpläne von 1856 bezeichnen in dieser Ricii-
tung den Höhepunkt, in ihnen gelangte die
Formel von der durch nichts ersetzbaren „formal
bildenden Kraft der klassischen Sprachen" zur
Alleinherrschaft in der Schule. Gegen diese
Übertreibung bildet die etwa gleichzeitig ein-
setzende Realschulbewegung einen bis in
die Gegenwart fortlaufenden Protest. Die als
Anstalten für allgemeine Bildung anerkannten
neunklassigen Realschulen (Realschule I. 0. mit
Latein, das spätere Realgymnasium, seit 1851.
und die lateinlose Oberrealschule seit 1882) ge-
währen neben den neueren Sprachen und der
Mathematik auch den Naturwissenschaften einen
grösseren Raum, sodass von jetzt ab das Schick-
sal des naturwissenschaftlichen Unterrichts vor
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
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wiegend mit dem Gedeihen dieser Anstalten
verknüpft ist. Diese Schulen hatten aber bis
in die neueste Zeit einen schweren Stand in
dem Kampfe um die Berechtigungen, bis ihnen
endlich dank dem persönlichen Eingreifen S. M.
des Kaisers die Gleichwertigkeit (Kgl. Erlass
vom 13. November 1900) zuerkannt und in der
Folge auch in Preussen für die Mehrzahl der
höheren Berulsarten eine wenigstens annähernde
Gleichstellung zuteil wurde. Vollständig ist
freilich auch selbst in Preussen die Gleichbe-
berechtigung nicht erreicht und noch weniger
in den meisten übrigen deutschen Bundes-
staaten.
Diese Ungleichheit begünstigt noch immer
das Überwiegen der altsprachlichen Schulen,
sodass im Jahre 1902 im Deutschen Reiche auf
482 Gymnasien nur 131 Realgymnasien und
69 Oberrealschulen kamen, in Preussen allein
auf 3 1 5 Gymnasien nur 87 Realgymnasien und
42 Oberrealschulen, selbst ftir die technischen
Berufsarten mussten daher noch etwa 7^ */o der
Studierenden auf altsp|-achlichen Gymnasien vor-
gebildet werden.
Durch diese Bevorzugung der altklassischen
Bildung und des Sprachunterrichts überhaupt
auf allen unsern höheren Schulen wird aber eine
einseitige und falsche Auslese begünstigt,
indem einmal der scholastischen Auffassung
Vorschub geleistet wird, als ob alle Wissenschaft
aus Büchern gelernt werden müsse, anstatt die
Fähigkeit der vorurteilsfreien Beobachtung und
des selbständigen Urteils erfolgreich zu pflegen,
und indem vor allem vielfach nur die arbeit-
same Mittelmässigkeit begünstigt wird, selb-
ständige Charaktere aber, die sich dem gramma-
tischen Zwange nicht ftigen, ausgeschaltet
werden.
Im einzelnen wird dann die Bedeutung der
Mathematik für die exakte logische Schulung
wie in ihren Beziehungen zu den Naturwissen-
schaften, insbesondere zu der Physik hervor-
gehoben, deren Wünsche darzulegen aber dem
folgenden Vortrage vorbehalten ist. Der zu
der Physik in nahen Beziehungen stehenden
Chemie gebührt schon aus dem Grunde ein
breiter Raum im Unterrichte, weil ihre Ergeb-
nisse auch das Verständnis ftir biologische und
geologische Vorgänge unterstützen und zugleich
auch wertvolle Ausblicke auf das wirtschaftliche
Leben der Gegenwart gestatten.
Dass den biologischen Wissenschaften,
Botanik, Zoologie, Anthropologie eine
Ausdehnung bis in die oberen Klassen gebührt,
ist bereits im vorigen Jahre von der Naturforscher-
versammlung anerkannt und auch heute wird
ein besonderes Referat die Bedeutung der Bio-
logie für die allgemeine Bildung behandeln.
Ausserdem aber verdient auch die Geologie
als selbständiges Unterrichtsfach auf der Schule
anerkannt zu werden, und schliesslich ist ein
näherer Anschluss des geographischen Unter-
richts an den naturwissenschaftlichen in hohem
Grade erwünscht.
Alle diese Fächer sind aber an den Gym-
nasien nur kärglich oder gar nicht und auf
denRealgymnasien teilweise auch'nur spärlich
bedacht; namentlich hat sich zeitweise in den
Reformrealgymnasien die Tendenz einer fort-
schreitenden Zurückdrängung des naturwissen-
schaftlichen Unterrichts bemerklich gemacht.
Den breitesten Spielraum gewähren die Ober-
realschulen unserm Unterrichte, aber infolge
der geringeren Berechtigungen stehen sie an
Zahl den übrigen Schularten bei weitem nach,
so dass ihr Lehrgang nur verhältnismässig
wenigen zugute kommt. Aber auch ihnen
fehlt wie allen übrigen ein biologischer Unter-
richt in den oberen Klassen. Die Möglich-
keit der Durchführung ergiebt sich nicht nur
aus dem Hinweis auf den Lehrplan der preu-
ssischen Realschulen vor 25 Jahren, sondern
z. B. auch durch einen Vergleich mit den öster-
reichischen Schulen. Geeignete Lehrer werden
sich schon finden, sobald sich ihnen ein aus-
reichendes Feld für ihre Thätigkeit eröffnet.
Ein wissenschaftlich und methodisch
vorgebildeter Lehrerstand ist aber die uner-
lässliche Vorbedingung für eine gedeihliche
Entwicklung des Unterrichts. Die wissenschaft-
liche Ausbildung der Lehrer erfolgt durch den
Universitätsunterricht und in dankenswerter
Weise wird gegenwärtigin den Ferien-Kursen
auch über die Studienzeit hinaus die lebendige
Fühlung mit der Wissenschaft gefordert. Die
methodische Durcharbeitung des Stoffes hat der
Lehrerstand im wesentlichen aus eigener Kraft
begonnen, wofür die zahlreiche Unterrichts-
litteratur und die Thätigkeit des Vereins zur
Förderung des Unterrichts in der Mathematik
und den Naturwissenschaften Zeugnis ablegt.
Aber auch in dieser Hinsicht ist die Fühlung mit
der Hochschule erwünscht, namentlich im
Interesse der Heranbildung der Lehramtskandi-
daten.
Als ein wesentlicher Erfolg der bevor-
stehenden Verhandlungen würde es begrüsst
werden, wenn sich in immer weiteren Kreisen
der Naturforscher, insbesondere auch an den
Hochschulen die Überzeugung von der Wichtig-
keit der Fragen des mathematischen und natur-
wissenschaftlichen Schulunterrichts Bahn brechen
würde. Das gedeihliche Zusammenwirken von
Universität und Schule ist ein Vorzug, der dem
philologischen Unterrichte schon lange zugute
kommt. Bei aller Achtung von der hoben Be-
deutung einer litterarisch-ästhetischen und histo-
rischen Bildung, wie sie der Sprachunterricht
bietet, hegen wir doch die Überzeugung, dass
die Ergebnisse der Naturforschung im Interesse
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7IO
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi:gang. No. 21.
einer echt menschlichen Geistesbildung, eines
Humanismus in wahrem Sinne des Wortes, nach
Inhalt und Methode ausgiebige Berücksichtigung
verdienen bei der Heranbildung unserer Jugend,
die wir mit dem Besten ausrüsten wollen, was
menschliche. Erziehungskunst und Wissenschaft
zu bieten vermag.
F. Klein (Göttingen), Bemerkungen zum
mathematischen und physikalischen Unter-
richt.
Hochverehrte Anwesende! Ich möchte Ihnen
als Einleitung zu dem von mir zu gebenden
Referate einige Schriften vorlegen, welche ich
mit meinen Göttinger Kollegen zusammen, ins-
besondere meinem alten Freunde E. Riecke,
über die hier in Betracht kommenden Fragen
neuerdings veröffentlicht habe. Diese Schriften
sind aus dem Ferienkurs für Oberlehrer der
Mathematik und Physik entstanden, welcher
alle zwei Jahre in Göttingen statthat') und an
dem Riecke und ich nach dem seitherigen
Turnus alle vier Jahre beteiligt waren. Besagter
Kurs giebt uns in längeren Intervallen will-
kommenen Anlass, uns darauf zu besinnen, was
wir den Herren, die zu uns kommen, nicht nur
an neuen Ergebnissen der wissenschafUiChen
Forschung, sondern auch an Überlegungen und
Nachweisen, die für den Unterricht an den
höheren Schulen unmittelbar dienlich sein
möchten, mitgeben können. Ich habe hier zu-
nächst einen ersten Sammelband hierher ge-
höriger Vorträge, der unter dem Titel: Über
angewandte Mathematik und Physik in
ihrer Bedeutung für den Unterricht an
den höheren Schulen im Jahre 1900 erschien
(Leipzig, Teubner). Der Titel lässt ja auch
den Fernerstehenden erkennen, um welchen be-
sonderen Stoff es sich handelt. Ich will aber
zur Orientierung hinzufugen, dass der Ruf nach
stärkerer Berücksichtigung der Anwendungen
im mathematischen und physikalischen Unter-
richt seit 1890 etwa an den höheren Schulen
wie an den Universitäten immer stärker hervor-
getreten ist, und dass es sich nun darum han-
delte, Inhalt und Bedeutung der neu heran-
kommenden Gebiete in übersichtlicher Dar-
stellung vorzuführen.^) Die neue Prüfungs-
1) In den Zwischenjahren (1901, 1903 etc.) findet dann
jeweils ein Ferienkars in den anderen naturwissenschaftlichen
Fächern statt.
2) Die Einzelrorträge waren: E. Riecke, Geschichte
ies physikalischen Unterrichts; F. Klein, Allgemeines über
angewandte Mathematik und insbesondere technische Mechanik ,
Fr. Schilling, Darstellende Geometrie; E. Wiechert;
Geodäsie; G. Bohlmann, Versicherungsmathematik; Eng.
Meyer, Wärmekraftmaschinen; Th. Des Coud res, Elektro-
technik.
Ordnung für Lehramtskandidaten von 1898 hat
angewandte Mathematik geradezu als neues
Prüfungsfach eingeführt. — Ich habe hier ferner
die beiden ersten Hefte eines neuen Sammel-
bandes (Leipzig, Teubner, 1904), der von vorn-
herein als ein Beitrag zu der heute in Breslau
stattfindenden Debatte geplant war, — es fehlt
noch das dritte Heft, in welchem Fr. Schilling
(bisher Göttingen, nunmehr Danzig) über die
Anwendungen der darstellenden Geo-
metrie, insbesondere über die Photo-
grammetrie handelt; dasselbe hat wegen
der vielen Figuren leider noch nicht völlig
fertig gestellt werden können. Trotzdem mag
j hier vorweg gerade auf dieses Heft verwiesen
1 sein, weil mir daran liegt hervortreten zu lassen,
I dass bei unserer Anteilnahme an den Reform-
bestrebungen des mathemalischen und physika-
lischen Unterrichts die Fürsorge für die Ent-
wickelung der Raumanschauung keineswegs
zurücktritt, wir umgekehrt derselben, indem
wir dem Worte „darstellende Geometrie" die
denkbar weiteste Interpretation geben, ganz
besondere Sorgfalt zuteil werden lassen möchten.
Das zweite Heft (um rückwärtsgehend den
Bandinhalt au&uzählen) bringt neben pädago-
gischen Erwägungen über Inhalt, Methode und
Ziel des physikalischenUnterrichts an den
Schulen (die den weiter unten noch ausfuhr-
licher zu nennenden Tendenzen parallel gehen',
insbesondere auch einen flott geschriebenen
Artikel von K. Schwarzschild über astro-
nomische Beobachtungen mit elemen-
taren Hilfsmitteln.') Das erste Heft endlich
mit dem Titel: Über eine zeitgemässe
Umgestaltungdes mathematischen Unter-
richts an den höheren Schulen behandelt
in Aufsätzen von E. Götting und mir die
brennende Frage, ob und inwieweit elemen-
tare Teile der Differential- und Integral- Rechnung
in den Schulunterricht hereingenommen werden
sollen. Wir befürworten diese Massr^el gani
allgemein (d. h. für alle Schulgattungen), aber
zugleich in vorsichtigster Weise. Ersteres, weil
ein Verständnis der mathematischen Elemente
unserer modernen Kultur ohne Kenntnis und
Beherrschung des Funktionsbegriffs (wenigsten«
in seiner anschaulichen, durch den Verlaut
einer Kurve gegebenen Form) unmöglich scheint,
wojgegen andere, von früher überkommene, aber
für den allgemeinen Schulzweck nicht mehr
gleich wichtige Teile der Mathematik zurück-
treten können, — letzteres, weil in keiner Wei.<<
die Meinung sein kann, das mathematische
Pensum unserer Gymnasien oder höheren Rea!-
l) Die physikalischen BeitrSge sind: E. Rieck:
Grandlagen der ElektrizitStslehre mit Beäehung auf <1»
neueste Entwickeluag; O. Behrendsen, Physik nnd Chemi.
an den höheren Schulen; J. Stark, Physik an der Schul;
E. Böse, Kurse in physikiüischer Handfertigkeit.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2i.
711
anstalten zu vermehren oder auch nur zu er-
schweren. Weiter hierüber in Einzelheiten ein-
zugehen, verbietet sich im Augenblicke von
selbst und ist auch insofern nicht nötig, als der
Gegenstand gestern in einer gemeinsamen
Sitzung der nächstbeteiligten Sektionen bereits
eingehend durchgesprochen wurde.
Verzeihen Sie, dass ich solange bei diesen
Göttinger Schriften verweilte. Sie erkennen
jedenfalls, dass ich mit meinen Kollegen zu-
sammen schon seit Jahren den uns zunächst
betreffenden Unterrichtsfragen unserer höheren
Schulen besondere Aufmerksamkeit zuwende
und ich also an das heutige Referat nicht etwa,
wie man vielleicht glauben möchte, vom ein-
seitigen Standpunkte des Universitätsmathema-
tikers heranging. Immer aber schien mir als
Vorbereitung zu dem Referate erwünscht, meine
Kenntnis der Verhältnisse auch noch durch weitere
persönliche Bezugnahme mit denjenigen Kreisen
zu ergänzen, die entweder mitten in der
Unterrichtsarbeit an den höheren Schulen stehen
oder aber dem mathematischen und physika-
lischen Unterricht unter anderen Gesichtspunkten
besonderes Interesse zuwenden.
In ersterer Hinsicht darf ich anführen, dass
ich nicht nur mit vielen einzelnen hervorragen-
den Lehrern höherer Schulen ausfuhrlich Bezug
nahm, sondern insbesondere auch mit den offi-
ziellen Vertretern desjenigen Oberlehrervereins,
der allen hierher gehörigen Problemen seit
Jahren besondere Aufmerksamkeit widmet, des
Vereins zur Förderung des Unterrichts
in der Mathematik und den Naturwissen-
schaften; ich nehme an, dass der Vorsitzende
dieses Vereins, Herr Pietzker, der hier an-
wesend ist, hernach selbst das Wort ergreifen
wird. Einer der grössten Schäden, unter wel-
chen der Betrieb der mathematisch-naturwissen-
schaftlichen Studien seither in Deutschland litt,
war die Entfremdung zwischen den Vertretern
der höheren Schulen und der Hochschulen;
möge dieselbe durch die persönliche Aussprache
der letzten Tage wenigstens auf dem Gebiete
der Mathematik dauernd überwunden sein!
Ferner aber kann ich berichten, dass ich
an einer Vorbesprechung der uns heute inter-
essierenden Unterrichtsfragen teilnahm, welche
der Verein deutscher Ingenieure im Hin-
blick eben auf unsere Breslauer Verhandlungen
in voriger Woche in München veranstaltete.
Es genüge zu sagen, dass sich dort im allge-
meinen eine erfreuliche Übereinstimmung hin-
sichtlich aller Grundfragen zeigte. Der Verein
deutscher Ingenieure hat es sich nicht nehmen
lassen wollen, an der heutigen Besprechung
durch eigene Delegierte teilzunehmen, insbe-
sondere wird der Kurator des Vereins, Herr
v. Borries, hernach eine programmatarische
Erklärung des Vereins zur Kenntnis der Ver-
sammlung bringen. Ich begrüsse dieses Zu-
sammengehen des Ingenieurvereins mit der
Naturforschefversammlung auch aus allgemei-
nen Gründen mit besonderer Freude: vereint
werden wir, zunächst in der Unterrichtsfrage,
ein ganz anderes Gewicht haben, als wenn
jedes einzeln operiert. Es sind übrigens be-
reits auch Vorbereitungen im Gange, welche
eine entsprechende Verbindung mit den mass-
gebenden Kreisen der * praktischen Chemiker
I anbahnen sollen. Wenn aber jemand fürchten
I sollte, bei 'diesen Verbindungen würden die
[ Interessen der theoretischen Wissenschaft un-
I billig zurückgedrängt, so meine ich, antworten
; zu können, dass dies von keiner Seite beabsich-
tigt wird, dass die Verhandlungen vielmehr von
vornherein in besonnerer Erwägung aller neben-
einander in Betracht kommender idealer und
praktischer Gesichtspunkte geführt werden
sollen.
Hochgeehrte Anwesende ! Wenn ich solcher-
weise einigermassen vorbereitet vor Sie hintrete,
so beabsichtige ich trotzdem heute noch in
keiner Weise, so wenig wie mein verehrter Herr
Vorredner, Ihnen bestimmte Thesen vorzulegen
oder gar Sie um Annahme von Thesen zu
bitten. Der Gegenstand ist dazu viel zu um-
fangreich und vielseitig, insbesondere auch das
Verhältnis zwischen den biologischen Wünschen
und denjenigen, die ich zu vertreten habe, noch
nicht genügend geklärt. Die Formulierung be-
stimmter Thesen wird später möglich sein,
wenn erst die Dinge, wie ich hoffe, in einer
grösseren von der Naturforscherversammlung
einzusetzenden Kommission allseitig durchge-
sprochen sein werden. Heute ist meine Auf-
gabe nur, Sie über die neueren Bestre-
bungen und die hervortretenden Bedürf-
nisse auf den Gebieten des mathema-
tischen und physikalischen Unterrichts
unserer höheren Schulen im allgemeinen
zu orientieren und damit hoffentlich Ihr
ganzes Interesse für diese Fragen und
Ihre dauernde Mitwirkung zur Förderung
derselben zu gewinnen. Die philologischen
Kreise können uns ein Vorbild sein! Sowie
durch die Schulreform von 1900 die neue
Grundlage gegeben war, haben sie mit grösstem
Eifer eingesetzt, um innerhalb der neu gege-
benen Bedingungen ihren Unterrichtsbetrieb
von innen heraus zu beleben und zu kräftigen.
Die Vertreter der alten wie der neuen Sprachen
sind gleichmässig an der Arbeit. Dabei zeigt
sich eine erfreuliche Kooperation aller betei-
ligten Kreise an Schule und Universität und
eine uns bislang unbekannte Unterstützung
auch durch die Schulbehörden. Möchten wir
bald auf unserer Seite von etwas ähnlichem be-
richten können!
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712
Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 2i.
Um nunmehr zu besonderen Bemerkungen
über den mathematischen Unterricht über-
zugehen, muss ich zunächst erwähnen, was
Ihnen allen bekannt genug ist, nämlich, dass
im letzten Jahrzehnt in ausgedehnten Kreisen,
die weit auch in den Bereich der Naturforscher-
gesellschaft hereingreifen, eine stark antima-
thematische Strömung hervortrat, die wie eine
mächtige Woge den Besitzstand überflutet,
dessen sich die Mathematik in Wissenschaft
und Unterricht seither erfreute, und denselben
vielfach wegzuschwemmen droht. Die philo-
sophische Überlegung: dass Wogen vorüber-
ziehen, dass auf schlechtes Wetter immer wieder
auch gutes folgt, erschöpft glücklicherweise
nicht das, was Ihr Referent zu dieser Erschei-
nung zu sagen hat. Ich habe vor allen Dingen
auszusprechen, dass die gesamte Bewegung
ihre Stärke aus gewissen Einseitigkeiten zieht,
mit denen der mathematische Gedanke vielfach
zur Geltung gebracht wurde. In den Gebieten
der Anwendungen ist es der verfrühte mathe-
matische Ansatz, der ohne genauere Kenntnis
der in Wirklichkeit massgebenden Bedingungen
vorangestellt wird und dann das Interesse von
der Erfassung der eigentlichen Fragen ablenkt;
beimUnterrichtistesdieausschliesslicheBetonung
der logischen Zusammenhänge unter Zurück-
schiebung der psychologischen Momente. Die
logische Überlegung ist für die Mathematik,
was das Skelett für den tierischen Organismus
(der ohne das Skelett keinen Halt hat), aber
es wäre eine merkwürdige Zoologie und ein
sehr verfehlter zoologischer Unterricht, der vom
Beginn an nur von dem Knochengerüst der
Tiere handeln wollte! Es fehlt die Zeit, um
diese Bemerkungen hier weiter auszuführen.
Hoffen wir, dass die Einseitigkeiten, die bei
uns bestanden haben mögen, in nicht zu ferner
Zeit überwunden sein werden und dass dann
der mathematische Gedanke nach der ihm inne-
wohnenden unzerstörbaren Kraft in neuer Stärke
hervortreten wird! Dies ist jedenfalls das Pro-
gramm, welches ich gegenüber der berührten
Frage vertrete.
Glücklicherweise kann ich nun ferner be-
richten, dass der Umschwung in der Vertretung
der Mathematik nach aussen hin, den ich all-
gemein befiirworte, im Unterrichte an den
höheren Schulen schon lange Zeit eingeleitet
und weit fortgeschritten ist. Die Bewegung
reicht in ihren Anfängen mindestens 30 Jahre
zurück, aber hat bis jetzt, wie es scheint, in
allgemeinen Kreisen noch nicht diejenige Be-
achtung gefunden, die sie verdient. Da ist zu-
nächst die Voranstellung der genetischen
Unterrichtsmethode statt der in früheren De-
zennien herrschenden deduktiven, sodann die
selbständigePflegederRaumanschauungdurch
Konstruktion und Zeichnung (auf die ich schon
in meinen einleitenden Bemerkungen Bezug
nahm), endlich die Berücksichtigung der An-
wendungen beim Unterricht (die ich eben-
falls bereits nannte) — , also der Beziehungen
der Mathematik zu der exakten Naturwissenschaft
und allen der mathematischen Formulierung
fähigen Gebieten des Lebens, Das logische
Element soll darum nicht verkümmern, sondern
auf Grund der anderweitigen begleitenden Ent-
wickelungen allmählich, von Klasse zu Klasse
fortschreitend, immer deutlicher herausgearbeitet
werden. — Und hier ordnet sich nun das, was
ich mit meiner neuen Schrift will, als eine
Fortsetzung des Begonnenen ein. Das funk-
tionentheoretische Denken in der sozusagen nai-
ven Form, in der es von den grossen Mathe-
matikern des 18. Jahrhunderts entwickelt wurde,
also die elementare Lehre von der Differential-
und Integralrechnung, hat im Laufe des neun-
zehnten Jahrhunderts alle Gebiete exakter For-
schung immer vollständiger durchdrungen, —
von der Physik be^nnend, die sich in dieser
Hinsicht als erste neben die von je mathema-
tisch formulierte und darum als Vorbild die-
nende Astronomie stellte, bis hin zur Statistik
und dem Versicherungswesen. Den Unter-
richt an den höheren Schulen so zu füh-
ren, dass der Schüler instand gesetzt
werde, die solcherweise gewonnene
Geltung der Mathematik nach ihrer all-
gemeinen Bedeutung zu verstehen, das
ist die Aufgabe.
Ich will doch ausdrücklich aussprechen, dass
ich die Gedanken, welche ich in dieser Hinsicht
in meiner neuen Schrift entwickele, keineswegs
als neue Entdeckungen ansehe. Sie finden in
der Schrift selbst vielfache Bezugnahme auf
andere Autoren, welche dasselbe Ziel verfolgen,
insbesondere die sehr bemerkenswerten neuen
Bestrebungen der Franzosen. Sie finden auch
die Angabe, dass sich die Praxis unserer Schulen,
ohne dass dies nach aussen besonders hervor-
tritt, dem Ziele, welches ich befürworte, bereits
wesentlich genähert hat. Ich habe für vielfache
Zuschriften und Mitteilungen zu danken, die
mich hierüber noch genauer belehrten. Um
nur zwei Namen zu nennen, die ich in meiner
Schrift noch nicht aufliihrte, so verweise ich
hier auf die Programmabhandlungen von Seeger
(t Direktor des Realgymnasiums in Güstrow), wo
in überzeugender Weise dargethan wird, dass man
in der Physik ohne eine systematische Aus-
einanderlegung der Grundbegriffe der Differen-
tial- und Integralrechnung nicht auskommt, wenn
man sich nicht ungenauester Ausdruckweisen
und doch wieder sehr gequälter Überlegimgen
bedienen will '), dann auf verschiedene Pubii-
' i) Man sehe z. B. die Programmabhandlang des Re«lg7in-
nasiums ztt Güstrow: „BemerkuDgen über Abgrenzung aod
Verwertung des Unterrichts in den Elementen der Infinitesi-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
713
Kationen von A. Höfler (damals in Wien, jetzt in
Prag), der schon vor Jahren einer Einfuhrung
der Diflferential- und Integralrechnung in be-
schränkter Form auch in den Unterricht der
humanistischen Gymnasien das Wort redete.')
Es gilt nicht mehr, neue Gedanken zu
finden, sondern die richtigen Gedanken
innerhalb der gegebenen Verhältnisse in
richtiger Weise zur Geltung zu bringen.
Wir wären weiter, wenn das verflossene Jahr-
hundert der Verbreitung allgemeinerer mathe-
matischer Kenntnisse in weitere Kreise nicht
vielfach ungünstig gewesen wäre. So hat der
herrschende Neuhumanismus mit seinen vor-
wiegend literarisch-ästhetischen Interessen man-
nigfach hemmend gewirkt, — für den Neuhuma-
nismus kommt die Mathematik, wenn überhaupt,
so nur nach ihrem formalen Werte, nicht nach
ihrem Inhalt in Betracht, im strikten Gegensatz
zu der Wertschätzung, deren sich unsere Wissen-
schaft im Zeitalter des Rationalismus erfreute.
Eine besondere Hemmung hat sich aber auch
daraus ergeben, dass die mathematischen For-
scher, insbesondere an den Hochschulen, in
ihrer Mehrzahl ausschliesslich von den Interessen
ihrer Spezialität beherrscht waren. Sollte die
Hoffnung trügen, dass sich mit dem beginnen-
den 20. Jahrhundert ein Umschwung zu Gunsten
der hier vertretenen Tendenzen vorbereitet.''
Es ist ja unmöglich, hier tiefer in Einzel-
heiten einzugehen. Daher will ich den Unter-
schied der humanistischen Gymnasien und der
höheren Realanstalten hinsichtlich der von ihnen
zu erreichenden Ziele des mathematischen Un-
terrichts nur eben streifen. Das Wesentliche
für die von mir 'vertretene Auffassung ist, dass
sich der mathematische Unterricht in das
allgemeine Lehrziel der jeweiligen Schule
einfügt. Er wird also an den humanistischen
Gymnasien mehr nach historischer sowie nach
philosophischer Seite ausgreifen, an den Real-
anstalten mehr nach selten der Anwendungen
und der praktischen Fähigkeiten. Alles übrige
lasse ich an dieser Stelle unbestimmt, indem
ich wegen der Ausführungen auf meine Schrift
verweise (in der u. a. von einem spezifisch
mathematisch-naturwissenschaftlichen Ideale der
höheren Realanstalten die Rede ist). Hier
kann nur das für alle Schulgattungen gemein-
sam Geltende klar hingestellt werden. Ich werde
in dieser Hin.sicht noch sagen, dass der mathe-
matische Unterricht, wie ich ihn hier befür-
worte (übrigens soweit in genauer Übereinstim-
mung mit den 1901 erschienenen neuen preussi-
malrechnuDg" (Ostern 1894). — Ein Mittelpunkt für den Be-
trieh der Infinitesimalrechnung ist seit Anfang der 70er Jahre
insbesondere auch das Wiesbadener Realgymnasium ge-
wesen.
l) Vergl. z. B. „Bemerkungen zu den Berliner. Verhand-
lungen aber Fr.->gen des höheren Unterrichts." (österreichische
Mittelschule, V. Jahrgang, Wien 1891.)
I sehen Lehrplänen), zur wesentlichenEntlastung
der Nachbarfächer beitragen wird. Denn wir
werden in der Lage sein, die mathematische
Behandlung physikalischer Aufgaben, die in den
physikalischen Stunden die freie Entifaltung des
physikalischen Gedankens so häufig hemmt, in
die mathematischen Stunden hereinzunehmen,
ebenso beispielsweise die fiir die Schule uner-
lässlichen mathematischen Entwickelungen aus
den Gebieten der Geographie und Astronomie.
Wir werden in dieser Hinsicht die besten
Freunde der Naturwissenschaften sein
und verlangen dafür nur eines: dass man uns
die bisherige Stundenzahl belässt (4 Stun-
den auf den Oberklassen der Gymnasien, 5
Stunden desgl. auf den Realanstalten). Es ist
an sich ein Unding, die Stundenzahl eines Faches
in dem Augenblicke vermindern zu wollen, wo
man demselben erweiterte Aufgaben stellt. Wir
brauchen unsere jetzige Stundenzahl, weil der
mathematische Unterricht nur erfolgreich ist,
wenn er mit einer gewissen Breite auf den Schüler
wirkt, so dass dieser sich das Gehörte als wirk-
liches geistiges Eigentum erwirbt, wozu fort-
währende Übung an Aufgaben und vielfache
Wiederholung unerlässlich ist. Nach dem Urteil
aller erfahrenen Lehrer, mit denen ich hierüber
sprach, sind hierfür die seither geltenden Stun-
denzahlen eben ausreichend. Es ist also sehr be-
denklich, dass die Reformgymnasien die Zahl der
Mathematikstunden auf den oberen Klassen auf
3 herabgesetzt haben; die Stundenvermehrung,
welche sie dafür der Mathematik in den mitt-
leren Klassen konzediert haben, scheint um so
weniger ein Äquivalent zu bieten, als in den
Oberklassen der Reformschulen, wie schon mein
geehrter Herr Vorredner betonte, alle Unter-
richtsenergie den sprachlichen Fächern zugute
kommt. Wir protestieren namentlich aber auch
gegen die Verordnung von 1892, die den ma-
thematischen Unterricht auf der Tertia der
Gymnasien, trotzdem dort Geometrie und Al-
gebra beide zum ersten Male in wissenschaft-
licher Form einsetzen, auf nur 3 Stunden herab-
drückt.
Ich habe endlich noch an meine engeren
Fachgenossen eine Bitte. Im Bereiche der hohen
mathematischen Forschung stehen zur Zeit die
Untersuchungen über die Grundlagen unserer
Wissenschaft, ihre Voraussetzungen, oder, wie
man lieber sagt, ihre Axiome im Vorder-
grunde des Interesses. Es liegt so nahe, dass
ein eifriger Mathematiker es unternimmt, die
hierin erreichten Fortschritte in den Schulunter-
richt hineinzutragen. Geschieht dies in vor-
sichtiger Form, mehr andeutungsweise, in Prima,
vor Schülern, die der Lehrer erfolgreich an ab-
straktere Gedankengänge gewöhnt hat, so wird
dies niemand tadeln. Aber es giebt Verfasser,
die ihre für die Schule bestimmten Lehrbücher
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
mit einer ausfuhrlichen und abstrusen Darlegung
neuer Axiomsysteme beginnen. Das mag
wissenschaftlich sehr interessant sein — bei
unseren Lehrern werden Sie damit keinen Er-
folg haben. Die deutsche Schule, wie sie sich
in den letzten Jahrzehnten entwickelt hat und
entwickeln musste, weist solche Versuche un-
bedingt zurück. Ihr erster Grundsatz ist, überall
an die Fassungskraft und das natürliche Interesse
ihrer Zöglinge anzuknüpfen. Das Vorbild des
Euklid, mit dem man von je das entgegenge- !
setzte Verfahren gestützt hat, ist irreleitend.
Man sollte jeder Ausgabe des Euklid verdrucken, ,
dass der grosse Verfasser der „Elemente" ganz !
gewiss nicht für Knaben geschrieben hati Im '
übrigen, wenn Sie hierüber und über sonstige j
Fragen des mathematischen Unterrichts Aus- j
führlicheres von berufener Seite suchen, so ver-
weise ich Sie auf die Vorträge, welche hervor- ,
ragendste französische Mathematiker hierüber
im letzten Sommer gehalten haben. ^ Lesen t
Sie insbesondere, was dort H. Poincare über i
die spezielle hier vorliegende Frage sagt!^) |
Gestatten Sie mir nunmehr, hochgeehrte
Anwesende, entsprechende Ausfuhrungen über
den physikalischen Unterricht. Dass der
physikalische Unterricht an den Schulen einen
ganz anderen Zweck hat, als der mathematische,
dass er naturwissenschaftliche Beobach- j
tung und naturwissenschaftlichesDenken [
zu üben hat und dass hierbei die Mathe- 1
matik nur die Bedeutung eines allerdings
unerlässlichen Werkzeugs hat, darüber i
sind nachgerade wohl alle beteiligten Kreise
einig. Von hier aus ergibt sich ein allge-
meiner erfreulicher Aufschwung des physika- :
lischen Betriebs, der aber auf allerlei Schwierig- j
keiten stösst, die ich hier bezeichnen muss. |
Da ist zunächst die Beschaffung ausrei- :
chender Sammlungen und Arbeitsräume,
die nicht ohne grössere finanzielle Mittel durch-
geführt werden kann (soviel im einzelnen durch
gemeinsame Beschaffung zweckmässiger Ap-
parate etc. gespart werden mag). So viel zu
sehen, ist die Lage der einzelnen Anstalten in
dieser Hinsicht sehr ungleich. An einzelnen,
I CoDfereoces du mos^e pedagogique, Paris 1904: L'en-
seigoement des sciences math^matiques et des sciences phy-
.si(|ttes par MM. H. Poincare, G. Lippmann, L. Poin-
car^, P. Langevin, E. Borel, F. Marotte avec ane intro-
duction de M. L. Liard.
2) Vergl. auch verschiedene Stelleo in H. Poincare,
La science et I'hypothfese (deutsch von F. und L. Linde -
mann unter dem Titel: Wissenschaft und Hypothese, Leipzig,
'l'euboer, 1904). — Ich verweise gern auch noch allgemein
auf den Artikel von F. Marotte: „les r^centes r^formes de
l'enseignement des math<mati<|ues dans l'eDseignement secon-
daire frao^ais" im neuesten Hefte der Jahresberichte der
Deutschen Mathematikervereioigung (Sept. 1904), sowie eine
Reihe anderer französischer Publik.itionen, die bereits in
meiner Schrift: „Cber eine /eitgemässe Umgestaltung etc."
citiert sind.
insbesondere städtischen Schulen ist ganz Her-
vorragendes geleistet, während die Dinge ander-
wärts noch sehr im Rückstande sind.
Da ist ferner die steigende Unmöglichkeit,
mit der gegebenen Stundenzahl (2 an den Ober-
klassen der Gymnasien, 3 an den Realanstalten
auszukommen.
Dieselbe resultiert zunächst aus dem immer
rascher werdenden Fortschreiten der
Wissenschaft selbst. Jedes Jahr bringt neue
Entdeckungen nach praktischer wie nach theo-
retischer Seite, welche zu ignorieren unmöglich
ist. Ich nenne nur elektrische Kraftübertragunt;,
Röntgenstrahlen, Radioaktivität Wollten Sie
von diesen Dingen in der Schule schweigen,
die Schüler selbst würden mit unbequemen
Fragen an Sie herantreten. Und gleichzeitig
wächst die Physik immer mehr mit den Nachbar-
wissenschaften zusammen. In erster Linie mit der
Chemie; man wird im physikalischen Unterricht
eine gewisse Berücksichtigung der physikalisch-
chemischen Fragen nicht mehr abweisen können.
Aber auch psychologische und erkenntnis-
theoretische Dinge müssen erörtert werden,
beispielsweise, wenn von der Farbenwahrneh-
mung oder überhaupt der Gesichtswahrnehmun;^
im Gegensatz zu der rein physikalischen Theorie
des Lichtes gehandelt wird. — .
Die in Rede stehende Unmöglichkeit re.sul-
tiert aber nicht minder aus den Fortschritten
der Methodik. Man geht immer mehr darauf
aus, die Selbsttätigkeit des Schülers in den
Vordergrund zu .rücken, in geeigneter Verbin-
dung mit dem sonstigen physikalischen Unter-
richt physikalische Schülerubungen einzu-
richten. Wie immer man dieselben organisieren
mag, sie verlangen einen beträchtlichen Mehr-
aufwand von Zeit; schreiten doch die Übungen
naturgemäss viel langsamer fort als ein syste-
matischer Lehrvortrag.')
Nun hat man ja allerlei Erleichterungen vor-
geschlagen, deren jede an ihrem Teile nützlich
ist. Einmal Entlastung der physikalischen Lehr-
stunden durch einen zweckmässig geleiteten
mathematischen Unterricht, worauf schon oben
hingewiesen wurde. Dann Beiseitelassung aller
minder wichtiger Kapitel der Physik, insbe-
sondere solcher Einzelausfuhrungen , die sich
überlebt haben (wie zahlreiche Experimente der
Elektrostatik). Ferner Anreihung des Stoffe>
an eine auf vorangehende Kenntnis der Mechanik
gestützte Energetik.) Endlich neuerdings Ein-
richtung propädeutischer physikalischer Kurse
i) Vergl. wegen aller dieser Dinge einen Aufsatz von
H. Hahn im Sonderheft 3 der Zeitschrift fiir physikalischen
und chemischen Unterricht, Herbst 1904.
3) So O. Behrendsen in dem neuen Göttinger Sammel-
bande.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
715
in den mittleren Klassen, wie sie übrigens in
Österreich längst bestehen.')
Inzwischen scheint es, dass alle diese Er-
leichterungen nicht ausreichen. Jedenfalls rufen
die Physiklehrer lebhaft nach mehr Stunden,
wie dies andererseits mit dringenden Gründen
die Vertreter der übrigen naturwissenschaftlichen
Fächer tun. Die Änderungen im mathema-
tischen Unterricht, die ich oben befürwortete,
betreffen nur den inneren Betrieb der Mathe-
matik selbst; sie können dementsprechend, so-
bald man will, ohne weiteres durchgeführt wer-
den. Physik und die anderen Naturwissen-
schaften aber gehen mit ihren Wünschen wesent-
lich weiter, sie treten entweder miteinander
oder mit anderen Unterrichtsfächern in
Kollision. Es wird die schwierige Aufgabe
Ihrer Kommission sein, hier einen gangbaren
Ausweg zu finden. Schon hier aber bitten wir
die Schulbehörden, diesen Fragen alle Auf-
merksamkeit zuzuwenden. Was den Unterricht
in Physik und Chemie angeht, so scheint kein
Zweifel zu sein, dass das Ausland die deutschen
Schulen vielfach überflügelt hat.^) Und zwar
wird die grosse Sorgfalt, die beispielsweise in
England und Amerika dem physikalischen und
chemischen (wie auch dem mathematischen)
Unterrichte neuerdings zugewandt wird, aus-
drücklich damit begründet, dass man hofft,
solcherweise die Bevölkerung für den
Konkurrenzkampf der Nationen auf dem
Gebiete der Industrie und der militäri-
schen Geltung tüchtiger zu machen!
Fürwahr ein wichtiger Grund, vielleicht mehr
geeignet, unseren Wünschen bei den mass-
gebenden Instanzen Gehör zu verschaffen, als
alle die idealen Überlegungen, mit denen wir
sonst operieren.
Im übrigen aber sei hier generell auf Poskes
Zeitschrift für den physikalischen und chemischen
Unterricht aufmerksam gemacht, in der alle hier
interessierenden Fragen nun schon lange Jahre
hindurch eine ebenso vielseitige als von grossen
Gesichtspunkten geleitete Vertretung gefunden
haben. Vielleicht wäre es gut, wenn die Fach-
genossen an der Universität und der tech-
nischen Hochschule den dort hervortretenden
Bestrebungen unserer Oberlehrerkreise eine er-
höhte Aufmerksamkeit zuwenden wollten. Ich
habe den Eindruck, dass in dem Masse, wie
diese Bestrebungen an der Schule Boden ge-
1) Der östeireichische Lehrplan ist Überhaupt durch die
Abstufung, welche er für alle Fächer des mathematisch-natur-
wissenschaftlichen Unterrichts durchzuführen weiss, wie auch
durch die eingehenden sichtlich von fachkundigster Hand her-
rührenden methodischen Bemerkungen sehr beachtenswert.
2) Ich eitlere hier nur den demnächst in der Zeitschrift
für physikalischen und chemischen Unterricht erscheinenden
.\ufsatz von K. Fischer: „Der naturwissenschafUiche Unter-
richt — insbesondere in Physik und Chemie — bei uns und
im Auslande". Derselbe enthält zahlreiche interessante Einzel-
angaben.
winnen, die für unsere jungen Studenten be-
stimmte einleitende Vorlesung über Experimen-
talphysik höher einsetzen kqnnte, zumal wenn
gleichzeitig der mathematische Unterricht an
den Schulen eine für das physikalische Studium
geeignetere mathematische Vorbildung zur Ver-
fügung stellen wird.
Die Heranbildung tüchtiger Lehrer
— das ist schliesslich der Punkt, der bei allen
Reformbewegungen, die wir für die höheren
Schulen hegen mögen, als der wichtigste allen
anderen voransteht. Ich möchte hierüber umso
lieber einige Worte sagen, als hier die Stdle
ist, wo die Universität zu unmittelbarer Mit-
wirkung berufen ist und ich dementsprechend
aus eigner Erfahrung reden kann. Es gilt eine
doppelte Gefahr zu vermeiden. Einmal, dass
wir zu hoch greifen und die Ausbildung des
späteren Oberlehrers mit derjenigen des
Akademikers verwechseln, für den wissen-
schaftliche Konzentration auf ein einzelnes
Problem bis hin zur Erprobung der eigenen
produktiven Kraft als Hauptaufgabe erscheint.
Dann wieder, nach der anderen Seite, dass wir
nach dem Muster der Lehrerseminare aus-
schliesslich eine gleichförmige Ausbildung der
Lehramtskandidaten von breitem enzyklopädi-
schen Charakter anstreben. Der richtige Weg,
wie ich ihn verstehe, führt in der Mitte zwischen
diesen Extremen hindurch. Beim Studium
der Lehramtskandidaten — so etwa möchte
ich es formulieren — ist so viel Übersicht und
Einsicht betreffs aller mit dem Schul-
unterricht in Verbindung stehender
Teile der einzelnen Wissenschaft anzu-
streben, dass eine brauchbare Grund-
lage für eine spätere selbständige Be-
rufstätigkeit gewonnen wird. Hierin Hegt,
dass wir den Umfang des Studiums weder zu
eng noch zu weit wählen dürfen.
% Jedenfalls kommen wir zu der Schlussfolge-
rung, dass wir die mathematisch-physikalischen
Studien von den biologischen im allgemeinen
abtrennen müssen. Denn jedes dieser beiden
Gebiete ist jetzt so breit entwickelt und ver-
langt, wenn es gründlich und umfassend ge-
trieben werden soll, auf der Universität so viel
Zeit (nicht nur durch Vorlesungen, sondern
namentlich auch durch Übungen, Praktika und
eigene Arbeiten), dass es für einen Mann von
mittlerer Begabung ganz unmöglich scheint,
nach beiden Seiten Genügendes zu leisten. Wir
meinen auch, dass beispielsweise ein Kandidat,
der mit der Lehrbefähigung in reiner Mathe-
matik und Physik diejenige in angewandter
Mathematik verbindet und damit eine gewisse
geschlossene Bildung erworben hat, fiir die
I Schule wertvoller sein müsste, als ein anderer,
' der sich kümmerliche Nebenkenntnisse in den
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7i6
Physikalische 2^itschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
beschreibenden Naturwissenschaften erwarb,
dafiir aber seine Hauptfächer nur einseitig be-
trieb. Die Schulverwaltungen neigen ja zunächst
zu einer entgegengesetzten Auffassung: sie
wünschen sich Kandidaten, welche auf Grund
ihrer Zeugnisse von vornherein möglichst viel-
seitig zu verwenden sind. Ich verstehe die Not-
wendigkeit, jüngere Lehrkräfte unter Umständen
vielseitig zu beschäftigen, aber es ist die
Frage, ob hierzu derjenige, der ein gründ-
liches Studium auf engerem Gebiete bewäl-
tigt hat, vermöge seiner grösseren geistigen
Selbständigkeit nicht schliesslich geeigneter ist,
als ein anderer, der von der Universität nur
oberflächliche Kenntnisse mitbrachte. Ich kann
an die Schulverwaltungen nur die Bitte richten,
von den tatsächlichen Verhältnissen an der
Universität immer wieder nähere Kenntnis zu
nehmen und die dadurch gegebenen Notwendig-
keiten bei der Beurteilung des Kandidaten nach
Möglichkeit in Betracht zu ziehen. Mögen Sie
dafür die Versicherung entgegennehmen, dass
wir wirklich nicht beabsichtigen, aus jedem
Lehramtskandidaten einen gelehrten Forscher zu
machen, sondern dass uns die Brauchbarkeit
des Mannes fiir die Schule am Herzen liegt!
Nach anderer Seite ist freilich meine Meinung,
dass wir den Unterricht der Lehramtskandidaten
an der Universität unter den Gesichtspunkten,
die ich gerade hervorhob , noch vielfach
werden bessern können. Was Mathematik
angeht, so mehren sich neuerdings die hierher
gehörigen Aufsätze und Vorträge in erfreulicher
Weise.') Physik betreffend kann ich auf den
bereits oben genannten Artikel von E. Böse
im neuen Göttinger Sammelbande verweisen.*)
Ich habe vor einigen Tagen die entsprechenden
ausgezeichneten Einrichtungen gesehen, welche
in Berlin, in der alten Urania, unter Leitung
von Herrn Geh. -Rat Vogel getroffen sind.
Jüngere Lehrer finden dort systematische An-
leitung zur Anfertigung und Handhabung phy-«
sikalischer und chemischer Demonstrations-
apparate oder auch zur Anlegung biologischer
Sammlungen und Herstellung einfacher biolo-
gischer Präparate. Vielleicht kann man sagen,
dass diese besonderen Einrichtungen überflüssig
wären, wenn der Universitätsunterricht der
Lehramtskandidaten überall zweckmässig ent-
wickelt wäre. Was insbesondere die Lehramts-
kandidaten der Mathematik und Physik angeht,
so möchte ich noch ein Wort über deren Aus-
bildung an den technischen Hochschulen sagen.
i) Vergl. z. K. den Aufsatz von P. Stäckel im Maibefte
iler Jahresberichte der Deutscheu Mathematilcervereinigung,
1904 („.Angewandte Mathematilc und Physilc an den deutschen
Universitäten"); diinn Vorträge von A. Gutzmer und P.
Stäckel auf dem letzthin (Aug. 1904) in Heidelberg abge-
haltenen Internationalen Malhematikerkongresse (dessen „Ver-
handlungen" b.ald ausgegeben werden sollen) etc. etc.
2) Über Kurse in physikalischer Handfertigkeit.
So wie die Verhältnisse sich jetzt entwickelt
haben, kann ich nur befürworten, an allen tech-
nischen Hochschulen dahingehende Einrichtun-
gen zu treffen. Denn die moderne Technik ist
ein so wesentlicher Bestandteil unserer heutigen
Kultur, dass wir ihr einen unmittelbaren Eiii-
fluss auf das heranwachsende Geschlecht der
späteren Lehrer gestatten müssen. Aber frei-
lich müssten an der technischen Hochschule
fiir die Lehramtskandidaten eigene Einrichtungen
getroffen werden ; es genügt nicht, dieselben auf
die für die Ingenieure ohnehin gehaltenen Vor-
lesungen und Übungen zu verweisen. —
Wichtig insbesondere ist aber, dass die
wissenschaftliche Ausbildung und Arbeit der
Oberlehrer mit der Studentenzeit nicht abge-
schlossen sei. Nicht die selbständige wissen-
schaftliche Forschung (die immer nur das Vor-
recht weniger sein wird), wohl aber die wissen-
schaftliche Verarbeitung der von anderer Seite
neu gewonnenen Fortschritte (Verarbeitung für
die Zwecke der Schule) sollte ein allgemeines
Attribut der Oberlehrertätigkeit sein. Wir
begrüssen die Ferienkurse (die immer weitere
Verbreitung finden) als ein vorzügliches Mittel,
in dieser Hinsicht immer neue Anregungen zu
verbreiten. Aber sie sind fiir sich nicht ge-
nügend, sie sind nur wie eine Art Abschlags-
zahlung. Was wir wünschen, sind regel-
mässige Urlaubssemester, welche dem
Lehrer Gelegenheit geben sollen, nach Jahren
absorbierender Amtstätigkeit immer wieder
freie wissenschaftliche Umschau zu halten und
durch persönliche Bezugnahme und Einsicht auf
Reisen hier und dort von allen Fortschritten,
die auf seinem Gebiet Bedeutung haben mögen,
wie insbesondere von dem Eingreifen dieses
Gebietes in das allgemeine Getriebe der mensch-
lichen Kultur Kenntnis zu nehmen.
Ich wende mich zum Schluss noch einmal
an die Schulbehörden und diejenigen, die hinter
ihnen stehen, die Finanzverwaltungen. Alle
Fortschritte, die wir im Unterrichtswesen wün-
schen mögen, insbesondere diejenigen, welche
den naturwissenschaftlichen Unterricht betreffen,
kosten Geld. Wir verstehen, dass unseren
Vorschlägen daher nur nach ernster Prüfung
entsprochen werden kann, aber wir bitten, Inder
Tat in eine solche Prüfung einzutreten. Und noch
ein zweites Spezielles mag hier als Wunsch
vorgetragen werden. Soviel ich weiss, wird
es in den einschlägigen Verwaltungskreisen
selbst vielfach beklagt, dass namentlich in den
mittleren Instanzen so wenige Sachverständige
vorhanden sind, die auf Grund ihrer früheren
Studien das Gebiet des mathematisch-natur-
wissenschaftlichen Unterrichts von innen herau.«
beherrschen. Hier bitten wir, je eher je besser,
ändernd einzugreifen. Denn wir leiden unter
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
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der Empfindung, dass Wünsche von unserer
Seite seit Jahren vielfach nur deshalb haben
zurückstehen müssen, weil ihnen an der zunächst
in Betracht kommenden Stelle nicht die richtige
sachgemässe Würdigung zuteil ward.
Im übrigen aber richte ich einen Appell
an das grosse Publikum der Gebildeten. Es
genügt nicht, dass wir die Leistungsfähig-
keit des Oberlehrers steigern, sondern wir
müssen demselben auch die Berufsfreudig-
keit wiedergewinnen, von der man sagt, dass
dieselbe hin und wieder verloren gegangen
.sein soll. Hierzu aber können Sie alle bei-
tragen, indem Sie die eigenartigen Schwierig-
keiten studieren, die der Unterricht an den
höheren Schulen, der wissenschaftlich und pä-
dagogisch zugleich sein soll, mit sich bringt,
und daraufhin den Männern, welche der Über-
windung dieser Schwierigkeiten ihre Lebens-
arbeit zuwenden, verständnisvolle Sympathie
und Hochachtung entgegenbringen!
Fr. Merkel (Göttingen), Wansche betrefFend
den biologischen Unterricht.
Das in folgendem zu gebende Referat soll
die Wünsche zum Ausdruck bringen, welche
wir Biologen bezüglich des Unterrichtes in der
Biologie in den höheren Lehranstalten hegen.
Ich möchte dabei sogleich vorausschicken, dass
meine Ausfuhrungen alle schultechnischen
Erörterungen beiseite lassen werden, da es
sich nur um die materielle Seite der Frage
handelt; doch darf ich vielleicht der Über-
zeugung Ausdruck geben, dass es voraussicht-
lich für alle Anstalten möglich sein wird, unseren
Wünschen ohne Vermehrung der Stundenzahl,
nur durch Einschränkung rein philologisch-lin-
guistischer Gegenstände Genüge zu leisten.
Ich beschränke diese Wünsche auf das AUer-
allgemeinste und verweise im übrigen auf die
von Prof. Verworn redigierte Schrift: Beiträge
zur Frage des naturwissenschaftlichen Unter-
richtes an den höheren Schulen. Jena 1904.
Es bleiben nur ihrer zwei übrig:
Erstens müssen wir wünschen, dass alle
Schüler, welche sich eine allgemeine Bildung
aneignen wollen, beobachten lernen, in erster
Linie diejenigen, welche sich in der Folge dem
Studium der belebten Natur zu widmen ge-
denken, ausserdem aber auch die übrigen,
welche sich einem anderen Berufe zuwenden.
Zweitens müssen wir wünschen, dass alle
Schüler höherer Bildungsanstalten einen Begriff
von den wichtigsten Funktionen des
menschlichen Körpers auf ihren ferneren
Lebensweg mitnehmen.
Wer, wie ich, die jungen Leute direkt von
der Schule weg erhält, um ihnen das Funda-
ment der Medizin, die Anatomie zu lehren, der
weiss, dass denen, welche nicht ein ganz aus-
gesprochenes Talent dazu mitbringen, die Fähig-
keit, zu beobachten, völlig abgeht. Ahlborn
sagte in Hamburg sehr richtig, dass die ge-
druckten und geschriebenen Wortbilder und
nicht die Vorstellungen von den Dingen den
Hauptinhalt des Unterrichtes ausmachen und
es ist in der That der rein philologischen
Methode des in der Schule betriebenen Bücher-
studiums zuzuschreiben, dass den jungen Leuten
die Betrachtung der Natur nichts zu sagen weiss.
Ich gehe sogar noch weiter und behaupte, dass
allen Kindern eine vortreffliche Beobachtungs-
gabe eigen ist, welche man nur zu pflegen
brauchte, welche jedoch durch die bestehende
Unterrichtsmethode geradezu zur Verkümmer-
ung gebracht wird. Welch feine und treffende
Bemerkungen hört man oft kleine Kinder über
das äussern, was ihre Aufinerksamkeit erregt
und wie sehr wird das alles später überwuchert
durch die Sorge um die unregelmässigen Verba,
die Bildung des Aoristes und ähnliches.
Meine erste Aufgabe ist es alijährlich, die
Studierenden daran zu gewöhnen, das be-
schreiben zu lernen, was sie sehen und es muss
kostbare Zeit dazu verwendet werden, elemen-
tare Dinge zu lehren, welche gekannt sein
sollen, wenn das Universitätsstudium beginnt.
Wenn ich mir z. B. ein mikroskopisches Prä-
parat beschreiben lassen will, so kann ich im
Anfang sicher sein, dass der weniger Fleissige
peinlich schweigt, dass mir der Strebsame aber
nicht das Präparat mit all seinen Zufälligkeiten
erklärt, sondern ein Kapitel des Lehrbuches
rezitiert. Wie tief die falsche Hochachtung
vor dem Bücherstudium sitzt, bewies mir eine
Examenserfahrung. Ein Kandidat zog in der
Staatsprüfung, also nach Beendigung des ganzen
medizinischen Studiums, die Frage „Gehirn". Er
erhob sich und bat mich, das Examen abzu-
brechen, da er nicht mehr die Zeit gefunden
habe, sich auf diese Frage vorzubereiten. Mein
Hinweis auf die unangenehmen Folgen seines
Vorgehens vermochte den jungen Mann, die
Beantwortung zu versuchen und er bestand mit
der Note „gut". Er hatte geglaubt, ein Studium
am Präparat, welches er fleissig und mit Ver-
ständnis durchgeführt hatte, genüge nicht, wenn
nicht das Studium des Lehrbuches die höhere
Weihe gegeben habe. Diesem eklatantesten
Fall könnte ich eine grosse Zahl ähnlicher Er-
fahrungen anreihen.
Wir müssen also darauf dringen, dass den
Schülern die lebendige Natur als das Buch klar
gemacht wird, in welchem sie zu lesen haben,
und dass die litterarischen Hilfsmittel nur solche
zweiten Ranges sind. Dieses Ziel ist aber nur
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
dann zu erreichen, wenn sich die Schüler während
ihrer ganzen Schulzeit mit biologischen Dingen
beschäftigen. Leider ist nun aber die Biologie
aus den oberen Klassen, wo die allmählich auf-
tretende Fähigkeit eigenen Urteils die Bemüh-
ungen des Lehrers so wirksam unterstützen
würde, gänzlich verbannt, so dass den Schülern
das, was sie etwa in den unteren Klassen ge-
lernt haben, wieder verloren geht und ich stehe
nicht an, zu sagen, dass die Zeit, welche Lehrer
und Schüler auf Biologie verwandt haben, zum
grossen Teil verloren ist, da bei den jüngeren
Schülern die Auffassungskraft noch nicht soweit
ausgebildet ist, dass die gelernten Thatsachen
auch ohne ständige Übung fest genug sitzen,
um einen unveräusserlichen Schatz ftirs Leben
zu bilden. Das meiste wird vergessen, was
mit Sicherheit aus der Art zu schliessen ist,
wie die jungen Studenten sämtlich den biolo-
gischen Aufgaben gegenüber treten, gleichgültig,
ob sie aus einer Realanstalt oder aus einem
sogen, humanistischen Gymnasium kommen.
Die Physik dagegen, welche bis zum Abgang
von der Schule getrieben wird, sitzt so fest
und ist meist so gut verstanden, dass man auf
den Kenntnissen in diesem Fach ohne weiteres
fortbauen kann. Die Hamburger Thesen geben
auch dem Wunsche, dass der biologische Unter-
richt durch alle Klassen geführt werde, ent-
schiedenen Ausdruck.
Ich bin in der Lage, Vorschläge, in welcher
Art das von uns angestrebte Ziel erreicht werden
soll, für die Realanstalten nicht zu benötigen,
da wir gar nichts anderes wünschen, als eine
Wiederherstellung der Verhältnisse, welche vor
1879 in vielen Teilen Deutschlands bestanden
haben und eine Ausdehnung derselben auf die
sogen, humanistischen Gymnasien. Soweit ich
sehe, hat sich nur in Bremen eine neunklassige
Anstalt in der alten Weise erhalten. Wer sich
für die Sache interessiert, wird mit Nutzen den
Aufsatz von Prof. Fr icke (Unterrichtsblätter
für Math, und Naturw. 9, 1903, No. 5 und 6)
übei- diese Schule lesen.
Wenn ich mir zwei spezielle Bemerkungen
erlauben darf, dann möchte ich erstens für den
biologischen Unterricht im allgemeinen em-
pfehlen, die Systematik thunlichst zurücktreten '
zu lassen, obgleich sie durchaus nicht vollständig
vermieden werden soll und kann. Einerseits
ist auf das dringendste davor zu warnen, den
Schülern die Freude an der Natur durch geist- i
tötende Rubrizierung zu verderben, andererseits
dürfte es notwendig sein, sie mit den grossen
Abteilungen des Tier- und Pflanzenreiches be-
kannt zu machen; wie überall, so ist auch hier '
die goldene Mittelstrasse die richtige. Zweitens
möchte ich davor warnen, den Unterricht in
das Prokrustesbett des Reglements einzuzwängen.
Die Natur ist unendlich gross und die Vor- !
bildung und spezielle Neigung des einzelnen
Lehrers sehr verschieden. Weiss er nur den
Schülern von der Begeisterung mitzuteilen,
welche ihn selbst erfüllt, dann ist es vollständig
gleichgültig, ob sie etwas mehr zoologische, oder
etwas mefc- botanische Kenntnisse mit hinaus
nehmen. Die Liebe zu Natur und die Fähig,
keit ihrer Beobachtung kann man sich auf beiden
Gebieten aneignen. Ist der Ort, an dem sich
die Schule befindet,' dafür günstig und ist der
Lehrer dazu vorbereitet, dann wird er mit
gfrossem Nutzen auch Geologie und Paläonto-
logie stärker heranziehen können.
Ausdrücklich möchte ich endlich nochmals
wiederholen, dass sich unser Wunsch nicht
etwa bloss auf die Realanstalten bezieht, son-
dern ganz besonders auch für die humanisti-
schen Gymnasien gilt. Denn aus ihnen werden
für absdibare Zeit noch sehr viele junge Leute
hervorgehen, welche sich den biologischen
Fächern zuwenden. Aber auch für spätere
Theologen und Juristen ist eine gewisse Kenntnis
biologischer Dinge von grösstem Wert. Ganz
abgesehen von dem unmittelbaren Nutzen,
welche ihnen in ihrem Berufe die Schulung in
der Beobachtung bringen muss, ist unser
modernes Leben so allseitig durchsetzt von
naturwissenschaftlichen Anschauungen und zieht
in so unzähligen Dingen Nutzen aus der Kenntnis
der Lebensvorgänge von Pflanze und Tier, dass
wir sagen dürfen: Jeder Menseh, welcher auf
eine allgemeine Bildung Anspruch machen will,
muss wenigstens von den Grundbegriffen der
Biologie eine Vorstellung besitzen.
L. Hermann (Hochschulnachrichten 1899)
macht sehr mit Recht darauf aufmerksam, dass
die Mediziner bei ihrem Studium sich noch
erwerben, was ihnen im Gymnasium vorent-
halten wird, während dies Juristen und Philo-
logen niemals können. Man merkt es in der
That sehr häufig, dass der naturwissenschaftlich
Gebildete einen weiteren Horizont besitzt, als
der Buchgelehrte, welcher sehr leicht einseitig
bleibt und der in Gefahr ist, dem wirklichen
Leben dauernd fern zu stehen.
Der zweite anfangs ausgesprochene Wunsch,
dass alle Schüler höherer Bildungsanstalten
einen Begriff von den wichtigsten Funktionen
des menschlichen Körpers auf ihren ferneren
Lebensweg mitnehmen möchten, gilt natürlich
ebenfalls für alle in Rede stehenden Schulen.
Alle Schüler haben das gleiche Recht darauf,
zu erfahren, was in ihrem eigenen Körper vor
sich geht, um dadurch in die Lage versetzt zu
werden, ihn sachdienlich zu behandeln und in
Krankheitsfällen ärztlichem Rat das nötige Ver-
ständnis entgegen zu bringen. Reinke sagte
in Hamburg sehr richtig, da.ss mancher Miss-
brauch der Jugendkraft auf totaler Unwissenheit
in biologischen Dingen zurückzufuhren ist. Es
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scheint mir in der That, dass jeder junge Mann,
welcher sich durch einen Sport oder in anderer
Art das Herz geschädigt hat, oder welcher der
Neurasthenie zum Opfer fällt, zur Zeit der
Schule den Vorwurf machen kann, dass sie
nicht die Grundlage gegeben hat, welche ihn
in den Stand gesetzt haben würde, sich zu
schützen. Wie will der junge Mann, welcher
ins Leben hinaustritt, wissen, wie weit er im
Radeln, Rudern, Turnen gehen darf, wenn er
nicht einmal die elementarsten Begriffe von
Bau und Verrichtungen der Organe des Körpers
hat? Wie will er sich gegen die Gefahren des
Alkohols wappnen, wenn er nicht weiss, wie
wichtig die Organe sind, welche dieser Feind
des Menschengeschlechts schwächt, selbst ver-
vernichtet? Ich glaube nicht zu weit zu gehen,
wenn ich sage, dass ein sachgemässer Unter-
richt über den eigenen Körper den künftigen
Offizier befähigen muss, seine Mannschaften,
den künftigen Industriellen, seine Arbeiter ratio-
neller zu behandeln wie bisher, was der Wehr-
und Volkskraft in hohem Grade zugute kommen
wird. Man sucht mit Recht jetzt überall Wohl-
fahrtseinrichtungen durchzufuhren, wieviel leichter
würde dies sein, wenn die massgebenden Per-
sönlichkeiten bereits mit einem gewissen Fonds
von biologischen Kenntnissen an ihre Aufgabe
herantreten würden, welcher sie in den Stand
setzte, den Ausfuhrungen der Sachverständigen
mit mehr Verständnis zu folgen, als das heute
sein kann. Nicht zuletzt wäre auch zu er-
warten, dass dem traurigen Kurpfuschertum,
das schon soviel Unheil angerichtet hat, ein wirk-
samer Riegel vorgeschoben würde, wenn jeder
Gebildete von vornherein darüber klar wäre,
dass es unmöglich ist, aus einem Büschel von
I laaren oder einer kleinen Probe Urin alle mög-
lichen Krankheiten zu erkennen, und dass man
nicht mit verbrannten Elstern und ähnlichem
die Krankheiten zu heilen vermag, sondern
dass es Pflicht jedes Vernünftigen ist, bei Ge-
sundheitsstörungen sogleich einen fachmännisch
gebildeten Arzt heranzuziehen. Wären bio-
logische Kenntnisse allgemein, dann würde
gewiss die segensreiche Einrichtung des Haus-
arztes wieder aufleben, da dann die Leute
wüssten, dass es wichtig ist, eine Konstitution
dauernd zu beobachten, wenn man ihre Stö-
rungen in Krankheitsfallen richtig beurteilen will.
Je nach der Art der einzelnen Anstalt kann
bei der Betrachtung des menschlichen Körpers
mehr oder weniger in die Tiefe gedrungen
werden und die Realanstalten werden es leichter
haben, wie die humanistischen. Bleibt die Zeit,
dann wird man gewiss ausser der Organisation
des menschlichen Körpers auch anthropolo-
gische und prähistorische Dinge herbeiziehen
und diesen imnier aktueller werdenden Wissens-
zweigen die gebührende Beachtung schenken.
Das Mindestmass dessen, was man ver-
langen muss, ist, dass der Schüler, welcher die
Schule verlässt, weiss, welche Rolle die Zelle
im Körperhaushalt spielt, was die grossen
Systeme und Organe zu leisten haben. Wo
nur wenig Zeit zur Verfügung steht, müsste
auf die Anatomie nur so weit eingegangen
werden, wie es unbedingt nötig ist, um die
Thätigkeit der Körperteile zu erklären, denn
diese muss natürlich den Schwerpunkt bilden.
Freilich wird man z. B. den grossen und kleinen
Kreislauf nicht klar machen können, ohne Vor-
höfe und Kammern des Herzens zu zeigen und
zu erklären. Schwierigkeiten der Darstellung
bestehen wohl nicht, da manche Organe von
Tieren zur Demonstration benützt werden
können, und da es jetzt so ausgezeichnete Ab-
bildungen und Modelle des menschlichen
Körpers giebt, dass man durch sie den Schülern
eine völlig ausreichende Vorstellung vermitteln
kann, wenn erst eine allgemeine biologische
Schulung in den unteren Klassen voraus-
gegangen ist.
Über dasjenige, was über die Organisation
des Körpers im allgemeinen vorzutragen ist,
wird wohl unter den Sachverständigen Einig-
keit vorhanden sein, nur bezüglich der Genital-
organe begegnet man Meinungsverschieden-
heiten. Meine eigene Meinung hierüber ist es,
dass man den Schülern der obersten Klasse
einen kurzen Abriss ihrer Organisation und
einen solchen ihrer Entwickelung vermitteln
sollte. Es ist dies um so leichter thunlich, als
in dem vorhergehenden biologischen Unterricht
die Generation von Pflanze und Tier gar nicht
umgangen werden kann. Ich sollte meinen,
dass junge Leute in den letzten Monaten ihrer
Schulzeit reif genug sein müssten, um ernst
und taktvoll vorgetragene Dinge auch mit dem
nötigen Ernst entgegen zu nehmen. Ich stimme
Chuns Hamburger Ausfuhrungen ganz zu, wenn
er sagt, dass nur die krasse Unwissenheit,
welche gerade auf diesen Gebieten bei den
Gebildeten sich kundgiebt, es zuwege bringt,
dass man verschämt oder gar entrüstet erklärt,
es handle sich um Dinge, die nicht in die
Schule — auch in Prima nicht — gehören.
Es entsteht zum Schluss noch die Frage,
wem man den Unterricht in der Lehre vom
Menschen in die Hand geben soll. Dies muss
unter allen Umständen ein Mann sein, der sich
wirklich mit menschlicher Anatomie und Physio-
logie beschäftigt hat, ein reiner Zoologe oder
Botaniker wird dazu nicht imstande sein.
Werden erst Lehrer angestellt, . deren Aufgabe
ausschliesslich oder doch vorwiegend der Unter-
richt in der Biologie ist, dann wird es nicht
schwer sein, sie bei ihrem Universitätsstudium
auch mit der Lehre vom Menschen gründlich
bekannt zu machen. Solange dies aber nicht
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
der Fall ist, kann nur ein Arzt den Unterricht
übernehmen. Die Einrichtung der Schulärzte
wird sich ja, wie zu hoffen steht, immer mehr
ausbreiten, und diese wären dazu die richtigen
Männer. Sie verfugen über das nötige physio-
logische Wissen und können auch, wie es ge-
boten erscheint, Beispiele aus der Praxis herbei-
ziehen; sie sind auch den Schülern als die
medizinischen Berater der Anstalt bekannt und
besitzen dadurch von vornherein die Autorität,
welche nötig ist, um das, was sie vortragen,
den Schülern so wichtig erscheinen zu lassen,
wie es in Wirklichkeit ist.
G. Leu buscher (Meiningen), Schulhygie-
nische Erwägungen.
Die gesundheitlichen Zustände auf unseren
höheren Schulen haben nur insofern in den
letzten Dezennien eine Besserung erfahren, als
die Baulichkeiten und die inneren Einrichtungen
bessere geworden sind; die Hygiene des Unter-
richtes und die Schülerhygiene haben aus den
Fortschritten der Schulgesundheitspflege keinen
Nutzen gezogen. Die Untersuchungen über den
Gesundheitszustand an den höheren Schulen in
Sachsen-Meiningen, wo seit 3 Jahren sämtliche
Schulen eine schulärztliche Überwachung ge-
niessen, haben ergeben, dass besonders drei
Gruppen von Störungen sich bei den Schülern
dieser Anstalten finden; in erster Linie Kurz-
sichtigkeit, zweitens Störungen des Zirkulations-
apparates, meist funktioneller Natur, drittens
allgemeine nervöse Störungen. Wenn auch ein
Teil dieser krankhaften Befunde auf ausserhalb
der Schule liegende Ursachen zurückzufuhren
ist, so lässt sich das ursächliche Moment der
Überbürdung durch die Schule für viele Fälle
nachweisen. Wenn auch eine gründliche Ab-
hilfe nur durch Änderung des ganzen Lehr-
planes möglich wäre, so würde auch eine Ände-
rung des Lehrmodus auf Grundlage der An-
schauungen der Schulhygiene schon viel nützen
können. Gefordert werden muss zweckmässige
Folge der einzelnen Unterrichtsfächer, Ver-
kürzung der Unterrichtsstunden und Verlänge-
rung der Pausen, Abschaffung des Nachmittags-
unterrichtes, grössere Berücksichtigung der
körperlichen Entwicklung der Schüler. Diese
Forderungen bedingen die Anstellung von Schul-
ärzten.
Eine Reform des mathematisch-naturwissen-
schaftlichen Unterrichtes ist auch vom Stand-
punkt der Gesundheitspflege wünschenswert,
darf aber keinesfalls eine Erhöhung des Gesamt-
lehrstofTes oder eine Vermehrung der Stunden-
zahl zur Folge haben. Sie wird infolgedessen
nur möglich sein, wenn der Sprachunterricht
eine Einschränkung erfährt.
Der Unterricht in der Biologie kann beson-
ders dadurch gesundheitlich Nutzen bringen,
dass er mit regelmässigen Ausflügen unter
Leitung des Lehrers verbunden wird. Weiter
müsste im Anschluss an den naturwissenschaft-
lichen Unterricht direkt Gesundheitspflege in
ihren Grundzügen gelehrt werden; die wichtig-
sten Kapitel könnten im Anschluss an Chemie,
Physik und Biologie vorgetragen werden.
Dieser Unterricht in Gesundheitspflege wäre
durch die Lehrer der Naturwissenschaften zu
erteilen, welche demgemäss bereits auf der
Universität das Studium der Hygiene zu be-
treiben hätten. Es wäre aber auch dringend
wünschenswert, dass überhaupt jeder, der sich
zum Lehrerberuf vorbereitet, eine gewisse Aus-
bildung in dieser Disziplin mit in seinen Beruf
hineinbringt.
Endlich ist es wünschenswert, dass den von
der Schule abgehenden jungen Leuten eine
Aufklärung über die Thätigkeit des Sexual-
apparates und die Gefahren des sexuellen Ver-
kehrs gegeben wird, um der enormen Verbrei-
tung der Geschlechtskrankheiten entgegen zu
wirken.
Diese Aufklärung hätte durch den Schularzt
zu erfolgen.
Diskussion.
Pietzker (Nordhausen): Es ist wiederholt auf
den Verein Bezug genommen worden, der sich
vor 14 Jahren gebildet hat zur Förderung des
mathematisch - naturwissenschaftlichen Unter-
richts, und ich als Vertreter dieses Vereins bin
speziell veranlasst worden, auch zu den Fragen,
die hier erörtert sind, das Wort zu eigrcifen.
Es ist ja für uns sehr vielfache Veranlassung,
uns dazu zu äussern. Ich werde es zunächst
nach folgender Seite thun: Wir haben uns auf
unserer diesjährigen Hauptversammlung in Halle
mit der vorliegenden Frage beschäftigt und
auch mit der Beratung, die heute hier statt-
finden sollte, und haben dabei unserm Be-
dauern darüber Ausdruck gegeben, dass die
in den Lehrerkreisen selbst herrschenden An-
schauungen hier voraussichtlich nicht genügend
zum Ausdruck kommen würden. Allerdings
war uns damals nicht bekannt gewesen, dass
das eine der hier zu erstattenden vier Referate in
die Hände eines Lehrers gelegt werden sollte.
Wenn wir glaubten, nur die Interessen der
Hochschulen würden ihren Ausdruck finden,
so sind wir durch den Verlauf, den die
heutige Verhandlung genommen hat, in erfreu-
licher Weise enttäuscht worden. Namentlich in
I dem Referat des Herrn Geheimrat Klein
i sprach sich ein so warmes Gefühl und tiefes
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
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Verständnis für die Interessen der Schule aus,
dass wir ihm aufrichtigen Dank sagen müssen.
In den andern Referaten traten allerdings
manche Gesichtspunkte hervor, bei denen man
sich als praktischer Lehrer fragt, ob es mög-
lich sein wird, sie durchzuführen. Wenn unter
diesen Umständen an eine eingehende Diskus-
sion in der kurzen dafür zur Verfügung stehen-
den Zeit nicht gedacht werden kann, so möchte
ich dies nicht weiter bedauern. Denn die Frage
ist so verwickelt und so schwierig, dass sie
einer eingehenden Beratung im engeren Kreise
bedarf. Ich begrüsse mit Freuden den Plan,
zum Zwecke dieser Beratung eine Kommission
niederzusetzen, in der möglichst alle Interessen-
tenkreise vertreten sind, hoffentlich wird da
etwas Brauchbares herauskommen, was mit dem
ganzen Gewicht, das der Naturforscher -Ver-
sammlung von altersher beiwohnt, wirken wird.
Das wollte ich vorausschicken.
Inhaltlich haben wir über die heute an die-
ser Stelle erörterten Fragen bereits mehrfach
auf unseren Hauptversammlungen verhandelt.
Insbesondere haben wir uns vor 2 '/2 Jahren auf
unserer Versammlung in Düsseldorf mit der
Frage beschäftigt, wieweit es möglich und
wünschenswert sei, den biologischen Unterricht
bis in die obersten Klassen zu führen, und wir
haben damals eine Resolution gefasst, die un-
gefähr besagte:
Wir schliessen uns im wesentlichen den
sog. Hamburger Thesen an, wir erklären die
Wiedereinführung des biologischen Unterrichts
in die obersten Klassen, wenigstens der Real-
anstalten für wünschenswert, und wir halten
diese Wiedereinführung ohne Schädigimg an-
derer Zweige des exaktwissenschaftlichen Unter-
richts für möglich.
Über die Durchführung des biologischen
Unterrichts an den humanistischen Anstalten
haben wir nichts gesagt, weil da in Bezug auf
die Frage der Schädigimg anderer Unterrichts-
zweige grosse Schwierigkeiten vorliegen. Ebenso
haben wir davon Abstand genommen, die Ein-
zelheiten der Durchführung unseres Düssel-
dorfer Beschlusses zum Gegenstand einer wei-
teren Beschlussfassung zu machen, obwohl wir
über die Einzelgestaltung des biologischen Un-
terrichts an den verschiedenen Anstaltsarten
auf unserer, vor i V-, Jahren hier in Breslau
stattgehabten zwölften Hauptversammlung im
Anschluss an drei von den Herren Landsberg,
Fr icke und Bastian Schmid erstattete Re-
ferate eingehend diskutiert haben.
Dann haben wir uns in diesem Jahre mit
zwei Fragen beschäftigt, die in dieses Gebiet
hineinfallen, nämlich mit der Frage des mathe-
matischen und der des physikalischen Unter-
richts, und das Ergebnis unserer Beratungen
in Resolutionen zusammengefasst. Zunächst
haben wir im Anschluss an ein Referat des
Herrn Grimsehl über den physikalischen Unter-
richt eine Reihe von Thesen beschlossen, deren
Wortlaut unser Vereinsorgan bringt, deren In-
halt ich hier kurz angeben will: der physika-
lische Unterricht soll zu einer wirklich leben-
digen Erkenntnis führen, er darf nicht der Mei-
nung Vorschub leisten, dass die in ihm behan-
delnden Naturgesetze nur für die Vorgänge gültig
seien, die in den Laboratorien und Hörsälen
demonstriert werden, vielmehr soll er auch ein
Verständnis der Erscheinungen geben, die die
ganze uns umgebende Welt, die lebende wie
die tote, beherrschen. Darum muss schon im
früheren Unterricht alles, was physikalisch ver-
ständlich ist, berührt werden, ohne der syste-
matischen Behandlung in den späteren Klassen
vorzugreifen. Die Mathematik ist aufzufassen
als höchst bedeutsamer und unentbehrlicher
Faktor des Verständnisses, aber die Physik
darf nicht etwa aufgefasst werden als eine An-
wendung der Mathematik.
Ferner berieten wir im Anschluss an ein
Referat des Herrn Nath (Nordhausen) über die
Bildungsaufgabe der Mathematik in dem Lehr-
plan der höheren Schulen und gelangten dabei
ebenfalls zu einer Reihe von Thesen, deren
Wortlaut unser Vereinsorgan bringt, deren In-
halt etwa der folgende ist: Die Mathematik ist
auf allen höheren Schulen ohne Rücksicht auf be-
sondere Berufsinteressen lediglich als allgemein
bildendes Fach zu betreiben, das aber unentbehr-
lich ist für das Verständnis des gegenwärtigen Zu-
standes und des geschichtlichen Werdens unserer
Kultur und für die Befähigung zur Arbeit an der
weiteren Kulturentwicklung. Dazu ist die all-
gemein bildende Seite der Mathematik mehr
ins Auge zu fassen ; es gehört dazu unter ande-
rem auch die Erziehung der Schüler zu der
Gewohnheit, das, was sie klar erkannt haben,
sprachlich korrekt wiederzugeben.
Hierüber herrschte Übereinstimmung. Aber
Meinungsverschiedenheit bestand darüber, wie-
weit man behufs Erreichung dieses Zieles auf
den einzelnen Anstalten gehen müsse. Insbe-
sondere war die Frage streitig, ob es angezeigt
sei, auch die Elemente der Infinitesimal-Rech-
nung in den Unterricht der Realanstalten ein-
zuführen.-' Von manchen Seiten wurde betont,
dass, wenn dieser Unterrichtsstoff für die all-
gemeine Bildung unentbehrlich sei, man ihn
auch den humani.stischen Gymnasien nicht vor-
enthalten dürfe. Bei der Abstimmung sprach
sich die eine Hälfte der Versammlungsteilneh-
mer für, die andere gegen die Aufnahme der
Elemente der Infinttesimal-Analysis in den Lehr-
plan aus, die Frage blieb also offen. Ich per-
sönlich gehöre zu denen, die dagegen gestimmt
haben, verzichte aber auf Mitteilung der Gründe,
die mich bei meiner Abstimmung leiteten und
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
bemerke nur, dass beide Teile auch die fiir die
gegnerische Ansicht sprechenden Momente
würdigten.
An dieser Stelle beabsichtige ich nur über
die in den Fachkreisen vorhandene Stimmung,
soweit sie mir bekannt ist, objektiv zu be-
richten.
Schliesslich drücke ich wiederholt' meine
Freude aus über die heutigen an Anregungen
reichen Verhandlungen, die, wie ich hoffe, auch
praktische Erfolge haben und zur Herbeiführung
eines Zustandes mitwirken werden, mit dem wir
alle zufrieden sein können.
von Borries (Berlin): Der Verein deutscher
Ingenieure hat sich seit langer Zeit mitUnterrichts-
fragen beschäftigt, weil die Unzulänglichkeit des
bisherigen Unterrichts an den Mittelschulen
gerade von unseren Mitgliedern naturgemäss in
erster Linie empfunden wird. Diese Unzuläng-
lichkeit besteht nach unserer Meinung nicht nur
fiir die technischen Berufe, sondern in unserer
allgemeinen Bildung überhaupt. Als deren Ziel
ist festzustellen, dass es gilt, Deutsche zu er-
ziehen, welche unser heutiges Leben voll ver-
stehen und in ihm gedeihlich zu wirken ver-
mögen. Dazu gilt es vor allem, die Fähigkeit
der Anschauung, das Verständnis für Grössen-
verhältnisse, für wirkliche Vorgänge, fiir den
Zusammenhang von Ursache und Wirkung weit
mehr als bisher zu entwickeln. Hierfür ist die
naturwissenschaftlich-mathematische Vorbildung
von grösster Bedeutung, und zwar nicht nur für
diejenigen, die später technische und naturwissen-
schaftliche Berufe ergreifen wollen — die lernen
es später auch noch — sondern vor allem für
diejenigen, denen sie später nicht mehr zuteil
wird, die also diese für ihre allgemeine Bildung
notwendigen Kenntnisse schon auf der Mittel-
schule erwerben müssen.
Wenn wir Ingenieure diesen Standpunkt so
besonders betonen, so geschieht dies naturge-
mäss deswegen, weil der Mangel am Verstehen
der heutigen Lebensverhältnisse, welcher sich in
der Gesetzgebung, in der Rechtsprechung, in der
Verwaltung, der Volkswirtschaft u. s. w. geltend
macht, gerade in unserm Beruf am fühlbarsten
wird.
Von diesem Standpunkt aus betonen wir,
dass wir keine Fachbildung auf den Schulen
wollen, sondern möglichste Einheitlichkeit der
allgemeinen Bildung zu erhalten wünschen, weil
sie für das spätere Verstehen der einzelnen Berufs-
arten untereinander von grösster Bedeutung ist.
Eine Versammlung, die wir vor kurzem be-
rufen hatten, um Unterrichtsfragen zu beraten,
und die aus etwa 30 Vertretern der Techn.
Hochschulen und Universitäten, der Mittelschulen
und der Industrie bestand, hat über den heute
behandelten Gegenstand folgendes beschlossen:
„Der Verein deutscher Ingenieure steht nach
wie vor auf dem Standpunkte seines Ausspruches
vom Jahre 1886, welcher lautet: Wir erklären,
dass die deutschen Ingeniure für ihre allgemeine
Bildung dieselben Bedürfnisse haben, und der-
selben Beurteilung unterliegen wollen, wie die
Vertreter der übrigen Berufszweige mit höherer
wissenschaftlicher Ausbildung.
In dieser Auffassung begrüssen wir ^ mit
Freude, wenn sich mehr und mehr die Über-
zeugung Bahn bricht, dass den mathematischen
und naturwissenschafilichen Bildungsmitteln eine
erheblich grössere Bedeutung beizulegen ist als
bisher; werden doch die Kenntnisse auf diesen
Gebieten immer mehr zum unentbehrlichen Be-
standteil allgemeiner Bildung.
Die vorwiegend sprachliche Ausbildung, die
jetzt der Mehrzahl unserer Abiturienten zuteil
wird, genügt nicht den Ansprüchen, w^elche an
die leitenden Kreise unseres Volkes gestellt
werden müssen, insbesondere im Hinblick auf
die steigende Bedeutung der wirtschaftlichen
Fragen."
Hieran knüpfe ich noch den Wunsch,
dass es gelingen möchte, die Anfange der
Differential- und Integralrechnung auf den Mit-
telschulen wieder einzuführen. Gerade diese
Lehre bewirkt das Aneignen von Hauptbegriffen
für das Verstehen von wirklichen Vorgängen,
welche auf keine andere Weise herzustellen
sind, und ist daher für die allgemeine Bildung
von grosser Bedeutung.
Zum Schluss darf ich also mit Freude
feststellen, dass der Verein deutscher In-
genieure mit den Zielen, die in der heutigen
Versammlung hervorgetreten sind, völlig ein-
verstanden ist. Die Hauptsätze der Schrift des
Herrn Verworn könnten ebensogut aus un-
serem Kreise herrühren. Ich hoffe, dass diese
Übereinstimmung und Anbahnung des Zusam-
menwirkens zu einem gedeihlichen Fortarbeiten
führen wird.
Frau Dr. Lydia Rabinowitsch (Berlin);
Ich erlaube mir als Vertreterin des Schle-
sischen Frauenverbandes und des Verbandes
Fortschrittlicher Frauenvereine hier kurz das
Wort zu ergreifen.
Bei den ausführlichen und eingehenden Vor-
trägen der heutigen Redner, besonders aber
beim Vortrag des Geh. Rat Merkel, habe ich
es schmerzlich empfunden, dass die Wichtigkeit
des biologischen Unterrichts nur für die Knaben-
schulen hervorgehoben und der Mädchenschulen
nicht mit einem Worte Erwähnung gethan
wurde. Gestatten Sie mir, Ihnen die an die
Naturforscherversamtnlung gerichtete Eingabe
des Verbandes Fortschrittlicher Frauenvereine
kurz vorzutragen.
Auf der Naturforscherversammlung in Ham-
burg ist eine Anregung gegeben worden zur
„Förderung des biologischen Unterrichts in den
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
723
höheren Schulen", deren Durchführung für die
Ziele der Frauenbestrebungen in Erziehungs-
fragen von weitreichender Bedeutung sein würde.
Für Ausgestaltung der in Hamburg 1902
dargelegten Grundidee ist ein Ausschuss von
Botanikern, Zoologen, Geologen, Anatomen und
Physiologen eingesetzt worden.
Der beigefügte Bericht von der Naturforscher-
versammlung in Kassel 1903 giebt ein über-
sichtliches Bild des ganzen Planes, und die
vielfach erörterte Frage einer weit ausge-
stalteten, nach grossen Gesichtspunkten
organisierten naturwissenschaftlichen
Unterweisung hat wohl niemals einen so
bedeutsamen und überzeugenden Aus-
druck gefunden, wie in denpLeitsätzen,
die der Ausschuss der Naturforscherver-
sammlung zur Begründung seines Vor-
schlages aufgestellt hat.
Die Richtigkeit der Grundanschauung, die
neuen Ausblicke, die Weisheit der gegebenen
Voraussetzungen, das Zweckmässige und Ziel-
bewusste des Eintretens, geben diesen Vor-
schlägen eine Bedeutung, die geeignet ist, für
diese wichtige Frage die Zustimmung der Re-
gierung zu gewinnen, und die Aufnahme des
biologischen Unterrichts in den Lehrplan der
höheren Schulen zu bewirken.
Zur Erreichung dieses grossen Zieles würde
eine allgemeine Zustimmungserklärung der
Frauen zweckentsprechend und förderlich sein,
und ich erlaube mir, an den Vorstand das Ge-
such zu richten:
An den Ausschuss der Naturforscher
eine Zustimmungserklärung in diesem
Sinne ergehen zu lassen und insbeson-
dere zu betonen, dass die Einführung des
biologischen Unterrichts in gleicher
Weise wie für die höheren Lehranstalten
der Knaben, für die Mädchengymnasien
und höheren Mädchenschulen und in ein-
facherer Gestaltung für die Oberklasse
der Volksschulen, auf das dringendste
zu befürworten wäre.
Der biologische Unterricht wäre in erster
Reihe von grösster Bedeutung für die Unter-
richtsfrage an sich, da kein anderes Gebiet so
geeignet ist, das beste, was der Unterricht
bietet: die allgemein geistige und seelische Ent-
wicklung, die Erkenntnis zu fordern. Zugleich
aber würde ein tieferes Eindringen in die Kräfte
und das Leben in der Natur ein Weg sein für
die vorbeugenden Ziele von wichtigen Fragen,
welche die Frauenbewegung jetzt beschäftigen.
Wenn die Einführung für Mädchen- und Knaben-
schulen gleichen Gesichtspunkten unterliegt, so
tritt für Mädchenschulen insbesondere hinzu die
eminent praktische Bedeutsamkeit des biolo-
gischen Unterrichts auch für die Pflichten der
Hausfrau und Mutter.
Die ausserordentliche Unkenntnis der
Frauen und Töchter unserer gebildeten
Kreise — wie viel mehr des Volkes — in
den Fragen der allgemeinen Gesundheits-
lehre übt oft in dem geschlossenen, jeder
Beobachtung entzogenen engen Kreise
des Hauses die schädigendste Einwirk-
ung auf die Gesundheit und Wohlfahrt
der eigenen Familienglieder aus.
Während Schäden der öffentlichen Gesund-
heitspflege zur öffentlichen Kenntnis und damit
zur Besserung gelangen, bleiben die innerhalb
des Hauses — die in ihrer Gesamtzahl grösseren
Schäden anrichten — in Verborgenheit, ja die
Frauen, die sie in ihrer Unkenntnis verursachten,
haben zumeist selbst kein Bewusstsein davon.
Die Kenntnis der Gesetze der allge-
meinen Gesundheitslehre kann sich aber
allein aufbauen auf dem Grunde der bio-
logischen Unterweisung. Die Einführung
dieses Unterrichtes in den Mädchen-
schulen wäre von grosser Bedeutung für
das Volkswohl.
Grimsehl (Hamburg): Seitjahren wird an den
Realanstalten Hamburgs Differential- und Integral-
rechnung gelehrt. Aus meinen eigenen Erfahrun-
gen als Hamburger Schulmann kann ich mitteilen,
dass dieser Unterricht sowohl für Lehrer als
für Schüler der allererfreulichste ist. Die Er-
leichterung, welche die Einführung des Diffe-
rentialquotienten und des Integrals in den Be-
stand des geistigen Werkzeuges ermöglicht,
bedeutet keine Mehrbelastung des Schülers. Im
Gegenteil findet eine teilweise Entlastung des
Schülers statt.
Die umständlichen Reihenentwickelungen
können zum grössten Teile vermieden werden.
Die an so vielen Stellen der Elementarmathe-
matik nötigen Grenzbetrachtungen werden
einheitlich behandelt, und gerade die Benutzung
der Symbole
'? nndfAx)dx
ax
bei einer solchen Grenzbetrachtung erinnert den
Schüler daran, dass an dieser Stelle diejenigen
Methoden angewandt werden, über deren Zuläs-
sigkeit er früher im Zusammenhange belehrt ist.
Der Schüler erschrickt nicht so sehr, wenn
diese neuen Symbole eingeführt werden, wie
er früher erschrak, als er von negativen Werten
oder von irrationalen und gar von imaginären
Zahlen zum ersten Male hörte, denn er ist in
dem Schulalter, wo die Einführung der neuen
Symbole stattfindet, schon genügend erfahren, um
sofort ihren Nutzen einzusehen. Betont muss
aber ausdrücklich werden, dass ich es für einen
grossen Fehler halte, wenn die Schule bei der
Behandlung der Differential- und Integralrech-
nung in das Gebiet der Hochschule eindringen
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724
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
würde. Wir wollen nicht vergessen, dass der
Unterricht auf den sogenannten Mittelschulen
stets nur den Zweck hat, der Allgemeinbildung
zu dienen. Die Kenntnis der Elemente und der
Methoden der DifTerential- und Integralrechnung
gehört aber heute zum Gebiete der Allgemein-
bildung, wenn man hiermit diejenige Bildung
bezeichnet, die uns in den Stand setzt, die
moderne Kultur zu verstehen.
Ganz besonders hoch schätze ich die Ein-
führung des Differentialquotienten und des
Integrals in meiner Eigenschaft als Physiker.
Meines Erachtens können wir im physikalischen
Unterricht den Begriff des Differentialquotienten
nicht entbehren, wenn wir einerseits uns nicht
begnügen wollen mit oberflächlichen Redens-
arten bei manchen Definitionen, wie z. B. für
die Geschwindigkeit und die Beschleunigung
bei ungleichförmiger Bewegung, wenn wir
andererseits im physikalischen Unterricht nicht
durch unpräzise Grenzbetrachtungen den mathe-
matisch-kritischen Sinn der Schüler, den wir
im mathematischen Unterricht zu erziehen
suchen, auf das empfindlichste verwirren wollen.
Was den physikalischen Unterricht betrifft,
so halte ich eine eingehende Revision sowohl
des physikalischen Unterrichtsstoffes, wie der
Unterrichtsmethode für dringend notwendig.
Wir dürfen unmöglich das enorme Anwachsen
und die ausserordentlichen Fortschritte der
physikalischen Wissenschaft in der Schule ver-
nachlässigen, wollen wir nicht auch hier die antike
physikalische Bildung der modernen vorziehen.
Wir müssen in der Schule die Schüler nicht nur
für Ideale erziehen, das Reale erfordert dringend
Berücksichtigung. Wir machen unsere neue
Generation unfähig für den Kampf im Wett-
bewerbe der Völker, wenn wir unseren Jungen
systematisch die Augen mit der schönen Binde
der sogenannten formalen Bildung verdecken.
Ich halte es für eine unserer Hauptaufgaben,
die Schüler für die Wirklichkeit und Wahr-
haftigkeit zu erziehen. Dazu ist kein Schulfach ,
so geeignet, wie die Physik, wenn sie sich der '
Wirklichkeit anpasst.
Wenn wir; augenblicklich vergebens den
Wunsch aussprechen, es möge dem physika-
lischen Unterricht mehr Raum gegeben werden,
so ist diese Forderung vielleicht später zu
wiederholen- Aber jetzt müssen wir uns inner-
halb des gegebenen Raumes einrichten und die
besten Methoden für die wichtigsten physi-
kalischen Unterrichtsstoffe anwenden. Nach
meinen Erfahrungen ist die allgemeine Einführung
der physikalischen Schülerübungen das beste
Mittel, um aus dem Dilemma herauszukommen.
Leiten wir in der Schule die Schüler zu eigenen
Beobachtungen und zum Sammeln eigener phy-
sikalischer Erfahrungen an, so machen wir ihn
fähig, auch ausserhalb der Physikräume die
physikalischen, d. h. die Naturerscheinungen in
jedem Augenblicke zu sehen, mag er sich auf
der Strasse der Grossstadt oder in der freien
Waldesnatur bewegen. Die sogenannte I^nge-
weile ist für einen Menschen mit physikalischer
Erziehung ein unmöglicher Begriff, denn genug
des Lehrreichen, des Interessanten, des Schönen
giebt es für den naturwissenschaftlich erzogenen
Schüler, der sich stets in seinem grossen Heim
der Natur wohl fühlt, wenn ihm nicht auf der
Schule neun Jahre hindurch immer aufs neue
erzählt ist, dass die reale Natur doch von
zweifelhaftem Werte ist gegenüber den nur
durch formale, gemeint ist sprachliche Bildung
erreichbaren Idealen des menschlichen Lebens.
Die physikalischen Schülerübungen sollen
nicht in das Gebiet der Hochschule übergreifen.
Nicht wissenschafdiche Untersuchungen, die der
Hochschule allein vorbehalten werden sollen,
sind der Gegenstand der Schülerübungen. In
den Schülerübungen sollen die Schüler angeleitet
werden, an möglichst einfachen physikalischen
Vorgängen die wesentlichen Bedingungen für
den Vorgang von den unwesentlichen zu unter-
scheiden. Es ist wünschenswert, die Schüler-
übungen vollkommen organisch mit dem physi-
kalischen Unterricht zu verschmelzen und für
den Unterricht auszunützen. Wo dieses un-
möglich ist, befürworte ich die Einführung wahl-
freier Übungen, wobei jedoch den Lehrern die
Zeit auf die Zahl der Pflichtstunden anzu-
rechnen ist.
Die Frage der Revision des physikalischen
Unterrichtsstoffes ist im Rahmen der heute verfüg-
baren Zeit unmöglich zu behandein. Aber die
Forderung der Revision möchte ich doch ener-
gisch ausgesprochen haben. Wir müssen auch
hier dem Naturzwange der Wirklichkeit ent-
sprechend manches Alte stürzen, um neues
Leben aus den Ruinen entstehen zu lassen.
Classen(Hamburg): Ich willnurwenige Worte
dem schon Gesagten hinzufügen, und dies dadurch
rechtfertigen, dass ich als Vertreter des natur-
wissenschaftlichen Vereins in Hamburg spreche,
also desjenigen Kreises, aus dessen Mitte die
Anregung zur Förderung des biologischen
Unterrichts hervorgegangen ist. Das augen-
blicklich bestehende Verhältnis zwischen physi-
kalischem und biologischem Unterricht möchte
ich als ein gestörtes Gleichgewicht bezeichnen,
das nach unser aller Wünsche wieder herge-
stellt werden muss. Der physikalische Unter-
richt hat in den letzten 20 Jahren erhebliche
Fortschritte gemacht, seine Mittel sind erheblich
reicher und besser geworden. Der biologische
Unterricht dagegen ist so gut wie vollständig
verschwunden. Das drückt sich auch darin
aus, dass auf dem einen Gebiet der kräftige Ver-
ein zur Förderung des physikalischen Unter-
richts besteht, der kräftig vorwärts arbeitet,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
725
und die Biologen haben dem nichts gegenüber
zu stellen, als das auf Veranlassung der Hamburger
Verhandlungen zusammengetretene Koniite.
Jetzt muss, wenn die Entwickelung gesund sein
soll, ins Auge" gefasst werden, dass das Gleich-
ii^ewicht wieder hergestellt wird. Obwohl selbst
Physiker, glaube ich doch, meinen Kollegen
ruhig entgegentreten zu können mit dem Aus-
spruche, dass die Physik keinen Schaden er-
leiden wird, wenn sie erlaubt, dass die Biologie
ihr nachkommt. Wenn gewünscht wird, dass
die Physik zu Schülerübungen fortschreiten soll,
so heisst das, dass die Schüler gewöhnt werden
sollen, mit eigenen Augen zu sehen. Das können
sie aber am besten lernen, wenn sie da sehen,
wo am meisten zu sehen ist, d. h. in den Vor-
gängen der lebendigen Natur. Das kann auch
die Physik nur begrüssen, auch von einem wei-
teren Gesichtspunkt. Der Standpunkt der heu-
tigen Physik als Wissenschaft ist doch der, dass
die Physik nur als Ziel hat, eine möglichst
vollständige und einfache Beschreibung des Ver-
laufs der Erscheinungen zu geben. Wenn
aber die Physik selbst nur eine Beschreibung der
Thatsachen giebt, so hat sie als Naturwissenschaft
kein Übergewicht über die Biologie; denn auch
diese ist eine experimentelle Naturwissenschaft.
Wenn daher schon durch Auswahl und Ver-
teilung des Unterrichtsstoffes zum Ausdruck
kommt, dass die sogenannten beschreibenden
Naturwissenschaften und die Physik durchaus
gleichwertige und nebeneinander geordnete
Wissenschaften sind, so können nur beide Teile
gewinnen. Daher möchte ich betonen, dass in
erster Linie die Einigkeit und das Gleichgewicht
zwischen dem biologischen und dem physika-
lischen Unterricht wieder hergestellt werden
mögen und dass beide gleichmässig erstarken.
Es wird sich dann freilich zeigen, dass jetzt
alles zu eng ist, und dass dann Bedürfnisse
nach Vermehrung sich geltend machen werden;
aber zuerst ist notwendig Einigkeit.
(Mehrere zur Diskussion angemeldete Redner
verzichten aufs Wort, weil Einzelheiten noch in
der Kommission erörtert werden können).
Archenhold (Berlin): Wenn ich nicht aufs
Wort verzichte, so deshalb, weil zwei diametral
entgegengesetzte Forderungen zu Tage getreten
sind, und ich glaube, auf ein Mittel hinweisen
zu können, das beiden Richtungen gerecht wird.
Die eine Richtung fordert, dass neue Unterrichts-
fächer eingeführt werden, die Biologie und auch die
Anatomie wäre hier zu berücksichtigen. Anderer-
seits verlangen die Hygieniker, der Unterricht
soll nicht noch mehr belastet werden. Es scheint
also, dass hier zwei Pferde nach verschiedenen
Richtungen ziehen. Der einfache Ausweg scheint
mir in folgendem zu bestehen, den Unterricht
in verschiedenen Fächern ins Freie zu verlegen.
Ich habe hierin bereits Erfahrungen gesammelt.
ich habe in der Mathematik im Freien unter-
richtet. Die Raumanschauungen treten da be-
sonders in den Vordergrund. Ich habe einen
Kursus von 12 Stunden im Freien abgehalten
und dabei erreicht, was sonst nur in doppelter
Stundenzahl erreicht würde, und der Unterricht
hat nicht ermüdet, sondern ist auch in hygie-
nischer Beziehung von Vorteil gewesen. Diese
Bestrebungen haben in Charlottenburg dazu
geführt, dass für kranke Kinder eine Wald-
schule mit Unterricht im Freien eingerichtet ist,
und es ist wohl klar, dass die auch für die ge-
sunden Kinder gesund und zuträglich sein dürfte.
Mit diesem Gedanken lässt sich vielleicht
auch die Einfuhrung des astronomischen Unter-
richts in den Schulplan in bester Weise ver-
binden; denn es lassen sich an der Szenerie
im Freien, am Himmel selbst die Bewegungen
der Gestirne erläutern. Dass das notwendig
ist, habe ich aus meiner mehr als siebenjährigen
Erfahrung an der Treptow-Sternwarte erfahren.
Vielfach werden wir von Lehrern mit ihren
Schülern besucht; aber viele Lehrer kommen
nicht zu uns heraus, weil sie furchten, sich
zu blamieren. Es kommt häufig vor, dass ein
Lehrer nicht imstande ist, die Venus vom Ju-
piter zu unterscheiden. Das führt mich auch
auf die Forderung des Herrn Geheimrat Klein,
dass es sehr nötig ist, dass ein besonderes
Semester eingerichtet wird, um den Lehrern
Gelegenheit zu geben, sich auszubilden. Diese
Forderung ist mit aller Energie immer wieder
zu betonen, dass die Lehrer sich ausbilden
können auf den Gebieten, die bisher von dem
Unterrichte ausgeschlossen waren. Dann ist es
nötig, grosse Mittel zu beschaffen. Das An-
sehen dieser Gesellschaft ist vielleicht geeignet,
auch Mittel auf privatem Wege zu beschaffen.
Wenn wir bedenken, wie reichlich im Auslande
solche Mittel fliessen, wie z. B. Carnegie für
die vier schottischen Universitäten 2 Millionen
Pfund, das sind 40 Millionen Mark, gestiftet
hat, so ist vielleicht auch bei uns ähnliches
nicht unmöglich, und gerade unsere Gesellschaft
dürfte es ermöglichen, und die zu wählende Kom-
mission dürfte dann geeignet sein, Fonds auch
auf privatem Wege zusammen zu bringen. Dass
das möglich ist, dafür ist ein Beweis die Exi-
stenz der Treptow-Sternwarte, und ich möchte
vorschlagen, der Kommission auch diese Auf-
gabe zu erteilen, oder auch eine besondere
Kommission zu ernennen, für den Zweck, um
Mittel aufzubringen für die verschiedenen Lehr-
und Forschungszwecke.
Rebmann (Karlsruhe): Ich bin nicht mit
der Absicht hergekommen, das Wort zu er-
greifen. Aber der Gang der Verhandlungen
veranlasst mich zu einigen wenigen Worten.
Herzlichen Dank sage ich dafür, dass die Herren
Dozenten an der Universität sich mit so
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726
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
viel Kraft und Geist und Wärme der Anteil-
nahme an den Arbeiten unseres Schulbetriebes
zugewandt haben. Wenn erst die Zeit des
Wünschens und Hoffens vorüber, und das Er-
reichbare in grössere Nähe gerückt ist, wird es
sich herausstellen, dass itir beide Teile aus dem
Zusammenarbeiten sich ein reicher Gewinn er-
geben wird.
Der zu wählenden Kommission möchte ich
noch einen Wunsch auf ihren Weg mitgeben.
Wir haben hier ein ganzes Bündel divergieren-
der Vorschläge gehört, und in dem gegenwärtigen
Stadium der Verhandlungen scheint es fast wie
die Quadratur des Zirkels, alle Wünsche und
Bestrebungen unter einen Hut zu bringen, oder
auch nur für alle die Forderungen, deren jede
ja ihre innere Berechtigung hat, einen mittleren
Weg ausfindig zu machen.
Ich erinnere daran, dass unsere höheren
Schulen ihren Charakter gegen früher geändert
haben. Solange das Gymnasium die einzige
Mittelschule war und einzig dem Zweck diente,
seine Schüler auf die Universität vorzubereiten,
lagen die Verhältnisse einfach. In den letzten
hundert Jahren hat aber die Entwicklung der
Forschungsgebiete die Universitäten und ver-
wandten Anstalten gespalten und zu immer weite-
rer Teilung der Arbeitsgebiete gezwungen, und
wie hier eine Differenzierung eingetreten ist, die
die alte Einheit der universitas litterarum ge-
sprengt hat, so hat auch das Mittelscbulwesen
das gleiche Schicksal gehabt. Wenn wir mehr-
fach den Wunsch gehört haben, dass für die
mittleren Schulen ein einheitliches Ziel der Vor-
bildung zu wünschen sei, so furchte ich, dass
dieser Wunsch sich nicht mehr wird erfüllen
lassen. Das Gymnasium hat man mehrfach
schon bei den Veränderungsvorschlägen aus-
geschieden -und diese auf die Realanstalten be-
schränkt. Das zeigt schon die grosse Schwierig-
keit, das wieder zu vereinigen, was auseinander-
strebt und tatsächlich schon auseinanderge-
gangen ist. Man wird ferner daran festhalten
müssen, dass die mittleren Schulen (Gymnasium,
Realgymnasium und Oberrealschule) nicht mehr
ausschliesslich der Vorbereitung zur Universität
dienen, sondern dass ihnen weitere Ziele ge-
steckt sind. Weite Kreise unseres Volkes, die
Offiziere, ein Teil des höheren Kaufmannsstan-
des, gewisse Schichten der technischen Kreise,
alles Kräfte, die für das Leben unserer Nation
von höchster Wichtigkeit sind , suchen auf
unseren neunklassigen Schulen ihre Vorbildung
und treten von diesen aus unmittelbar ins Le-
ben ein.
So wird man die Bestrebungen und Wün-
sche der einzelnen Fächer unter den Gesichts-
punkt einordnen müssen, was ist ftir die allge-
meine Bildung nötig, was ist die Gesamtheit
des Wissens und Könnens, welches diese Schu-
len vermitteln sollen und können. Man wird
dann wohl dazu kommen, nicht von unten her
die einzelnen Unterrichtsfächer zusammenzu-
fassen und jedes nach seinem eigenen Wesen
sich sein Endziel und die Wege dazu suchen
zu lassen, sondern man wird den Lehrplan von
diesen allgemeinen Gesichtspunkten aus von
oben her aufbauen und von da aus die Einzel-
heiten ordnen müssen.
Für die Realanstalten werden wir so andere
Bildungsziele aufstellen müssen, als für die
Gymnasien. Ist man sich dann aber erst über
diese Ziele klar, so wird man unschwer ent-
scheiden können, welche Lehrstoffe vorzugs-
weise eine allgemein naturwissenschaftliche Bil-
dung geben können. Der badische Lehrplan
für die Oberrealschulen gibt schon einen Hin-
weis darauf. Nicht mit Spezialitäten aus der
Physik und Chemie, mögen sie noch so lehr-
reich und interessant sein, schliesst hier der
Unterricht der obersten Klasse ab, sondern mit
Kosmographie und Geologie. Die grossen Ge-
setze des Weltbaus, die Entwicklungsgeschichte
der Erde und der Organismen auf der Erde, das
ist die Gedankenwelt, die als Ziel am Ende
dieses Mittelschulunterrichts steht, die, soweit es
die Mittel des physikalischen, chemischen und
mathematischen Unterrichts gestatten, wissen-
schaftlich begründet und methodisch aufgebaut
werden kann. Diese Gedankenwelt ist so gross-
artig, dass sie für das ganze Leben die Grund-
lage einer naturwissenschaftlichen Weltanschau-
ung bilden kann.
Hält man diese allgemeine naturwissen-
schaftliche Bildung als Ziel fest, so ist von hier
aus zu entscheiden, was unerlässlich, was not-
wendig, was entbehrlich ist. Die einzelnen Fächer
werden sich dabei damit abfinden müssen, dass
eben im Raum die Dinge hart sich drängen.
Daran, dass die Unterrichtszeit an den genann-
ten Schulen noch erhöht werde, ist nicht zu
denken. Wenn nicht alle Zeichen trügen, wird
im nächsten Menschenalter die Unterrichtszeit
heruntergesetzt werden, im Interesse unserer
Volksgesundheit. Wer selbst unterrichtet hat,
weiss, dass, so lange der Nürnberger Trichter
nicht erfunden ist, eine Vermehrung des Lehr-
stoffs ohne Vermehrung der Unterrichtszeit
nicht zu denken ist, und eine Kürzung der
Unterrichtszeit, eine Kürzung der Lehrziele
zur unabweislichen Folge hat. Von einer
„Verbesserung der Unterrichtsmethoden", die
angeblich viel Zeit sparen soll, ist ein wesent-
licher Gewinn an Zeit nicht zu hoffen. Die
Unterrichtsmethode hängt da sehr eng mit der
Persönlichkeit des Lehrers zusammen. Auch
muss man sich hüten, die Forderungen auf das
Niveau zu stellen, das ein vorzüglich begabter,
ein genialer Lehrer erreichen kann; sondern
die Lehrpläne müssen dem Durchschnitt der
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
727
Lehrer, ihrer durchschnittlichen Begabung und
Leistungsfähigkeit Rechnung tragen. Wenn auch
diese letzten Erwägungen geeignet sind, sich
als Bleigewichte an unsere Wünsche zu hängen,
so wollen wir uns doch die Freude an unserer
Arbeit dadurch nicht vergällen lassen. Havta
Q£t, alles ist im Fluss, und die Fragen des
Unterrichts stehen soweit voran im öiTentlichen
Interesse, dass wir eine glückliche Lösung der
uns beschäftigenden Fragen wohl erhoffen dür-
fen. Sache der Kommission wird es sein, den
Ausgleich der widerstreitenden und konkur-
rierenden Interessen zu finden, und ich will
aufs herzlichste wünschen, dass sie in zwei Jahren
so weit gekommen ist, dass ihre Arbeiten uns
einen entschiedenen Fortschritt präsentieren,
im Interesse unserer Jugend, im Interesse unserer
Schulen.
Es wird darauf folgende Resolution ange-
nommen:
In voller Würdigung der grossen Wichtig-
keit der behandelten Frage spricht die Ver-
sammlung dem Vorstande den Wunsch aus,
in einer möglichst vielseitig zusammengesetzten
Kommission diese Frage weiter behandelt zu
sehen, damit einer späteren Versammlung be-
stimmte, abgeglichene Vorschläge zu möglichst
allseitiger Annahme vorgelegt werden können.
BESPRECHUNGEN.
V. Bjerknes, Carl Anton Bjerknes. Gedächt-
nisrede, gehalten vor der Gesellschaft der
Wissenschaften zu Christiania am 17. April
1903- gr- 8, 31 Seiten mit l Bildnis. Leipzig,
Johann Ambrosius Barth. 1904. M. 1,20.
Der Lebensweg und Entwickelungsgang des
eigenartigen Forschers, der sich als junger
Bergwerksbeamter durch selbständiges Studium
zum Mathematiker entwickelte und schon, ehe
die Faraday-Maxwellschen Ideen bekannt
wurden, bestimmt die Theorie der vermittelten
Fernkräfte vertrat, wird hier durch seinen Sohn,
den Vertrauten in seiner wissenschaftlichen
Arbeit, mit warmem Herzen geschildert. Die
Idee, dass eine enge Analogie bestehe zwischen
den hydrodynamischen Fernkräften und den
elektromagnetischen, beherrscht die Arbeit
dieses ganzen Lebens. Schon in seinen ersten
selbständigen Untersuchungen tritt dieser Ge-
danke auf und noch zwei Tage vor seinem
Tode war der 77jährige mit der hydrodyna-
mischen Analogie zu elektrodynamischen Er-
scheinungen beschäftigt. Obwohl Bjerknes'
Lebensarbeit bisher auf die Entwickelung der
Theorie der Fernkräfte, wofür sie ursprünglich
bestimmt war, keinen Einfluss gehabt hat, viel-
mehr neben den breiten Bahnen der Forschungen
der letzten Zeit hergeht, so hat sie doch schon
heute Bedeutung gewonnen, weil seine Unter-
suchungsmethoden die Hydrodynamik selbst
mit manchen wertvollen Ergebnissen bereichert
haben. Man darf erwarten, dass eine Arbeit,
die mit soviel Ernst, Energie und Hingebung
durchgeführt worden ist, auch ferner Früchte
tragen wird. Es ist schön, einen so reinen
Charakter kennen zu lernen, wie er uns in
diesem Lebensbild entgegentritt, einen Mann,
der nur dem Interesse an der Sache gelebt
hat, ohne für eigenen Ruhm und persönliches
Behagen zu sorgen. G- Mie.
(Eingegangen 14. September 1904.)
E. König, Die Farben-Photographie. Eine
gemeinverständliche Darstellung der ver-
schiedenen Verfahren nebst Anleitung zu
ihrer Ausführung, gr. 8. VII u. 88 S. Mit
einer Farbentafel. (Photographische Bibliothek
XIX). Berlin, G. Schmidt. 1904. M. 2,50.
Praktisch kommen nur zwei Methoden der
Farben-Photographie in Betracht: die subtrak-
tive des Dreifarbendruckes und die additive der
Chromoskopbilder. Nur die erste gestattet die
Herstellung farbiger Papierbilder, doch ist ihre
Ausführung so schwierig, dass sie in ihrer heu-
tigen Technik noch keine Aussicht hat, populär
zu werden. Ausserdem bleibt die Farben-
prächtigkeit und Farbwahrheit ihrer Bilder
hinter den durch Chromoskop-Photographie ge-
wonnenen weit zurück. Die Verbreitung von
Chromoskop-Bildern "scheitert hauptsächlich
daran, dass billige Chromoskope noch nicht
käuflich zu haben sind. Ein weiterer Mangel
aber, der viele davon abgehalten hat, selbst
Versuche mit farbigen Photographien anzu-
stellen, war das Fehlen einer kleinen Anleitung,
in der die besten Rezepte zur Herstellung von
Lichtfiltern und Sensibilisatoren zusammengestellt
sind. Dem ist durch das vorliegende Büchlein
abgeholfen, das durch diese Zusammenstellung
auch für den Physiker von Wert ist. Wie
schnelle Fortschritte gerade in der Auffindung
neuer für photographischeZweckegeigneterFarb-
stoffe gemacht werden, beweist z.B., dass es dem
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728
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 21.
Verfasser noch während der Abfassung seines
Buches gelang, einen Sensibilisator herzustellen,
der den Platten eine wesentlich grössere Rot-
empfindlichkeit verleiht, als die bisher gebräuch-
lichen Orthochrom und Äthylrot. Derselbe ist
unter dem Namen Pinachrom in den Handel
gebracht. Von allgemeinerem Interesse dürfte
es auch sein, dass die Höchster Farbwerke
vorm. Meister, Lucius & Briining in Höchst auf
Veranlassung des Verfassers sich bereit erklärt
haben, speziell für optische Zwecke rein dar-
gestellte Farbstoffe auch in kleinen Mengen ab-
zugeben. Riesenfeld.
(Eingegangen 24. August 1904.)
Jahrbuch der Naturwissenschaften 1903—1904,
herausgegeben von Max Wildermann.
19. Jahrgang, gr. 8. XII und 518 S. mit 41
AbbildungenimText. Freiburgi/B.,Herdersche
Verlagshandlung. 1904. M. 6, — ; in Lein-
wand gebunden M. 7, — .
Von dem bekannten Jahrbuch der Natur-
wissenschaften liegt wieder ein neuer Jahrgang
vor, der wie immer eine Fülle des Interessanten
bietet. Wenn auf ca. 500 Druckseiten die
Fortschritte der gesamten Naturwissenschaften
behandelt werden sollen, dann ist ohne weiteres
einleuchtend, dass es sich in jedem einzelnen
Gebiete nur um einzelne, ganz besonders in die
Augen fallende Entdeckungen und Fortschritte
handeln kann. Dass hierbei die Auswahl
schwierig ist, wird jeder zugeben, und so findet
sich denn bisweilen recht Nebensächliches Seite
an Seite mit den wichtigsten Dingen, aber
meistenteils ist wenigstens sachlich der einzelne
Gegenstand richtig behandelt, so dass dem
Laien schliesslich doch viel Gutes geboten
wird. So werden denn auch die Leser dieser
Zeitschrift zwar in physikalischer Hinsicht nichts
Neues erfahren, aber zweifellos bei der Lektüre
der übrigen Kapitel viel Interessantes finden
und in diesem Sinne möchte der Referent dem
Buche eine warme Empfehlung auf den Weg
geben. E. Böse.
(Eiogegangeo 4. Oktober 1904.)
C. Engler und J. Weissberg, Kritische
Studien über die Vorgänge der Autoxy-
dation. XI und 204 Seiten. Braunschweig,
Friedr. Vieweg & Sohn. 1904. Geheftet
M. 6,—.
Das vorliegende, dem Andenken Schön-
beins gewidmete Buch verdient in der That
eine besondere Empfehlung. Auf wenig Ge-
bieten der Chemie giebt es soviel einander
widersprechende Auffassungen und eine solche
Fülle von zerstreuter Litteratur und Material,
als gerade auf dem Gebiete der Autoxydation,
der Sauerstoffubertragung und langsamen Ver-
brennung. Und dabei fehlte es bisher, abge-
sehen von Bodländers vorzüglichem kleinen
Büchlein über langsame Verbrennung ganz an
einer Zusammenfassung und übersichtlichen
Darstellung. Dazu kommt, dass gerade die
Erscheinungen der Sauerstoffübertragung eine
noch bei weitem nicht genügend . bekannte
Wichtigkeit bei Vorgängen im tierischen und
pflanzlichen Organismus besitzen und dass
vielleicht gerade von dem Verständnis diestr
Vorgänge ein grosser Fortschritt auch in bio-
logischer Hinsicht zu erwarten ist. Die Haupt-
abschnitte des Buches sind: Geschichtliches;
allgemeine Betrachtungen über die Vorgänge
der Autoxydation und Systematik derselben;
direkte Autoxydation; indirekte Autoxydation;
Autokataly.se ; die Beeinflussungen der Autoxy-
dation (hier findet sich die Behandlung der für
den Physiker besonders interessanten Passivi-
tät der Metalle); Rolle des Sauerstoffs im
lebenden Organismus. Die Verfasser haben
zweifellos ihren Hauptzweck, aus dem derzeit
bestehenden Wirrwarr bekannter Thatsachen
und einander widersprechender Meinungen einen
möglichst übersichtlichen Überblick herauszu-
arbeiten, aufs beste erreicht. E. Böse.
(Eingegangen 4. Oktober 1904. <
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Es habilitierte sich an der UniversitSt Krakau Dr. Thid-
däus Estreicher ab Privatdozent für anorganische und thcu-
relische fhemie.
Dem o, Professor des Eisenbahnbaues an der tecboischco
Hochschule in Wien Dr. techn. Rudolf Peithner Riltcr
T. Lichtenfels ist der Titel und Charakter eines HofnU-«
dem Privatdozenten fUr Meteorologie an der Technischen Huch-
schule zu berlin Dr. C. Kassoer das Prädikat Professor vir-
liehen worden.
Der Assistent der Seewarte Dr. i)hil. Maurer ist ;ura
Physiker im Keichsmarineamt ernannt worden.
Gestorben ist der frühere Professor der Mathematik usJ
Geodäsie an der Forstakademie zu Mttuden, ForstmeUtn
Schering, im Alter von 70 Jahren, zu Genthin, in Urcsden
der bisherige Professor an der Kgl. Bergakademie zu Freil<ii;
Clemens Alexander Winkler im 66. Lebensjahre.
für die Rrdaklion verantwortlich Privatdozent Dr. Emll Böse in Oßttinsen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig.
Druck von August Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 22.
I. November 1904.
RfldakdoDMChluu für No, as am a. November 1904.
5. J^rgang.
OrigiiMlnitteiliDgen :
J. Elster u. H. Geitel, Über die
Aufnahme vod Radiumemanation
durch den menschlichen Körper.
S. 729.
A. H. Bucherer.Zur Thermodynamilc
der radioaktiven Vorgänge. S. 730.
K. Böse, Kinetische Theorie und
Radioaktivität. II. S. 731.
INHAI.T:
A. Debierne, Über das Alctinium.
s. 732.
G. C. Simpson, Cber das normale
elektrische Feld der Erde. S. 734.
F. Streintz, Ober die Wirkung eini-
ger elektropositiver Metalle auf Jod-
kalium. S. 736.
A. Wassiljevra, Wärmeleitung in
, Gasgemischen. S. 737.
K. R. Johnson, Einige Beobach-
tungen über die Wirkung des I.och-
unterbrechers. S. 742.
I Berlohtlgung. S. 744.
! PerMnallen. s. 744.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Ober die Aufnahme von Radiumemanation
durch den menschlichen Körper.
Von J. Elster und H. Geitel.
Die im folgenden beschriebenen Versuche
sind durch eine Mitteilung des Herrn J. R.
A.shworth veranlasst worden, die vor kurzem
in der Zeitschrift Nature ') erschienen ist und
nach welcher die menschliche Atemluft eine
gewisse auf Ionisierung beruhende Leitfähigkeit
zeigen soll.
Nach Angabe von Herrn Ashworth kann
man das Funkenspiel einer Whimshurstschen
Maschine, das man durch allmähliche Ver-
grösserung des Elektrodenabstands gerade
unterbrochen hat, durch Einblasen von Atemluft
zwischen die Entladerkugeln wieder herstellen.
Verf. verbindet ferner einen isolierten Metallstab,
der mit einem zur Erde abgeleiteten Cylinder
aus Metall umgeben ist, mit einem Elektroskop,
und findet, dass die Entladung 60 — 70 Proz.
schneller als sonst vor sich geht, wenn Luft
aus der Lunge durch den Cylinder geblasen
wird. Die schlechte Isolation von Elektroskopen
in mit Menschen erfüllten, ungenügend venti-
lierten Räumen wird mit diesem Versuche in
Verbindung gebracht und auf eine Ionisierung
der Atemluft zurückgeführt.
Mittels des früher von uns beschriebenen
Apparates "■') zur Untersuchung der Leitfähigkeit
von Luftproben musste es leicht sein, festzu-
stellen, ob in der That die Atemluft ionenreicher
als die gewöhnliche ist. Unter die 8,8 Liter
fassende Metallglocke, die das geeichte Elek-
troskop in dem genannten Apparat bedeckt,
leiteten wir die Luftmenge von 5 kräftigen
Atemzügen direkt durch Einblasen in den
imteren Rohransatz ein, während der obere
offen gehalten wurde. Mochte die Elektrizitäts-
i) Nature 70, 454, 1904.
2) Diese Zeitschrift 5, 321, 1904; Zeitschrift (ttr In-
stnimentenkunde 24, 193, 1904.
Zerstreuung während des Einblasens der Luft
oder nach Abschluss der Hähne bei völliger
Ruhe des Inhalts der Glocke bestimmt werden,
in keinem Falle zeigte sich ein den nor-
malen überschreitender Betrag, auch war
es gleichgültig, ob die Luft vor Eintritt in den
Apparat durch Watte filtriert und in einem
Kühlrohr von der Hauptmasse des in ihr ent-
haltenen Wasserdampfs befreit wurde.
Hiernach zeigt die ausgeatmete Luft nor-
malerweise keinen grösseren lonengehalt als
die natürliche, es ist daher anzunehmen, dass
in den Versuchen des Herrn Ashworth eine
unbekannte 'Fehlerquelle wirksam gewesen ist.
Es schien uns nun nicht ohne Interesse, die
Untersuchung der Atemluft auf Leitfähigkeit
bei jemandem vorzunehmen, der kurz vorher
viel mit radioaktiven Substanzen in Berührung
gekommen war und ihre Emanation unbeab-
sichtigterweise eingeatmet hatte. Es war an-
zunehmen, dass die letztere im Blute in gewisser
Menge gelöst wäre und entsprechend der er-
reichten Tension an die ausgeatmete Luft wieder
abgegeben werden würde.
Herr F. Giesel, der sich täglich mehrere
Stunden lang in Räumen aufhält, in denen
Radiumpräparate hergestellt werden, war so
freundlich, uns diesen Versuch zu ermöglichen,
indem er etwa 18 Stunden nach Verlassen
seines Laboratoriums Luft unter die Glocke des
zur Untersuchung dienenden Apparates blies.
Hierbei musste die Atemluft ein mit Wasser
von etwa 8" C. gekühltes Rohr und ein lockeres
Wattefilter passieren. Der Versuch wurde
zweimal angestellt, in j'edem Falle hatte die
ausgeatmete Luft ein wesentlich über dem Nor-
malen liegendes Leitvermögen.
Wir teilen die Zahlen einer Messungsreihe
hier mit:
Normaler Spannungsverlust in i h vor Be-
ginn des Versuches: 10,6 Volt.
Spannungsverlust in der Atemluft, der normale
ist abgezogen:
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730
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22.
Unmittelbar
nach Eintritt der Nach
Atemluft in 2h 3h 7h 24h 48h 72h
den Apparat:
25.4 27,5 27,8 29.0 24,3 19,4 15,1.
Nach circa 72 h wurde die Atemluft durch
natürliche ersetzt, der Spannungsverlust in dieser
ergab sich zuerst zu 16,2 Volt pro Stunde und
nahm in 4 Stunden auf 9,1 ab, ein Zeichen,
dass der Apparat induzierte Aktivität ange-
nommen hatte.
Das Ansteigen der Leitfähigkeit in den
ersten Stunden ist eine bekannte Erscheinung,
die stets bei emanationshaltiger Luft beobachtet
wird, sie ist wie die induzierte Aktivität auf die
Bildung des von Herrn Rutherford angenom-
menen Körpers „Emanation X" zurückzuführen.
Wie die erhaltenen Zahlen erkennen lassen,
fallt die Leitfähigkeit der untersuchten Luft in
3 Tagen etwa auf die Hälfte des Anfangsbe-
trags, sie dürfte also der Gegenwart von
Radiumemanation zuzuschreiben sein.
Während hiernach die ausgeatmete Luft
normalerweise keine aktive Emanation enthält
und auch kein gesteigertes Leitvermögen hat,
kann durch fortgesetztes Einatmen emanations-
haltiger Luft der menschliche Körper merkliche
Mengen von Emanation aufspeichern, die z. T.
beim Atmen in inaktiver Luft wieder abgegeben
wird.') — Vielleicht ist die Untersuchung der
Atemluft auf ihren Emanationsgehalt wegen
ihrer leichten Ausführbarkeit von einigem Werte
bei physiologischen Versuchen mit Radium,
auch dürfte es von Interesse sein, auf dieselbe
Weise die Aufnahme radioaktiver Substanzen
durch den Körper nach dem Genüsse ema-
nationshaltiger Wässer zu erproben.
i) Auch der Urin der Versuchsperson (ca. 200 ccm) gab
beim Durchperlen von Luft an diese eine Emanationsmenge ab,
die ihre Leitßhigkeit auf das 7fache der normalen erhöhte.
(Eingegangen ij. Oktober 1904.)
Zur Thermodynamik der radioaktiven
Vorgänge.
Von A. H. Bucherer.
In einer interessanten Arbeit hat E. Böse')
versucht, eine Beziehung zwischen Radioaktivi-
tät und kinetischer Theorie abzuleiten. E. Böse
schliesst aus der Einatomigkeit der Radium-
emanation, dass der Zerfall der radioaktiven
Substanz ganz unabhängig von der Temperatur
sein müsse und weist auf die experimentelle
Thatsache hin, dass die zeitliche Abklingungs-
konstante der Radioaktivität bei — 180" die-
selbe ist wie bei + 450 *. — Vor einiger Zeit
habe ich Betrachtungen über die Abhängigkeit
l) E. Böse, Jahrbuch der Radioaktivität uud Elektronik
1. «33. «904-
des Zersetzungsprozesses von der Temperatur
angestellt') und bin zu anderen Resultaten ge-
langt. Da die aufgeworfene Frage von Wichtig-
keit ist, so möchte ich mir gestatten, einen
Einwand gegen die Überlegungen Böses vor-
zubringen und gleichzeitig meine eigene Ansicht
darzulegen.
Die Folgerungen der kinetischen Gastheorie
bezüglich des Verhältnisses der spezifischen
Wärme der einatomigen Gase, wie z. B. des
Quecksilberdampfes stützen sich auf die An-
nahme, dass ein einatomiges Gas keine innere
Energie besitze, dass also jede bei konstantem
Volumen erfolgende Wärmezufuhr zur Erhöhung
der Energie der fortschreitenden Bewegung ver-
braucht werde. Aber diese Annahme darf nicht
bei einem Gase gemacht werden, welches er-
fahrungsgemäss eine eminent hohe innere Energie
besitzt. A priori kann diese Energie
ebensogut von derTemperatur abhängen,
wie nicht. Nimmt sie mit der Temperatur zu,
so muss nach den Voraussetzungen der kine-
tischen Gastheorie das Verhältnis i* kleiner
Cr
sein als 1,666. Bei der geringen zur Verfugung
stehenden Menge von Emanationsgas ist dieses
Verhältnis noch ganz unbekannt. — Herr Bose
fuhrt nun zur Stütze seiner Ansicht an, dass die
Abklingungskonstante zwischen weiten Tempe-
raturgrenzen unveränderlich ist. Diese Konstanz
ist gewiss sehr bemerkenswert, aber die Ab-
klingungskonstante steht in keiner notwendigen
Beziehung zur Abhängigkeit der inneren Energie
des Atoms von der Temperatur. Um eine
Konstanz der inneren Energie nachzuweisen,
hätte man bei verschiedenen Temperaturen die
Strahlung in dickwandige Metallgefässe eintreten
und die Wärmeabgabe messen müssen.
Derartige Messungen liegen nicht vor. Ich
kann deshalb nicht nur nicht zugeben, dass
theoretische oder experimentelle Belege dafür
vorhanden sind, dass die Zersetzung „sich völlig
unabhängig von der Temperatur" vollzieht, son-
dern im Gegenteil, ich glaube theoretische und
experimentelle Gründe für die Annahme einer
Abhängigkeit anfuhren zu können. Wenn das
Atom des Emanationsga.ses zerfällt, so wird es
einen Weg geben, auf dem der Vorgang ein
Maximum von Arbeit bei konstanter Temperatur
leistet. Bei einer Strahlung, welche ohne Rei-
bungsverluste vor sich geht, wird die umkehr-
bare Arbeit hauptsächlich in der Erzeugung der
kinetischen Energie der elektromagnetischen
Massen bestehen, ausser der potentiellen Energie
der getrennten Elektrizitäten. Man darf wohl
aus den bisherigen Beobachtungen schlies.sen,
dass auch bei „freier" Strahlung eine bedeutende
l) A. H. Bucherer, Sitzungsb. der Niederrhein. Ges. 11.
Juli 1904,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22.
731
reversible Wärmemenge frei wird. Bezeichnen
■wir diese pro Gramm des zersetzten Gases mit
tj und die. geleistete Arbeit mit W, so ist bei
konstanten Temperaturen
q = -T
dT
Das heisst die „Affinität" der Reak-
tion muss mit steigender Temperatur
stark abnehmen. Mit anderen Worten die
Geschwindigkeit der Strahlen muss stark ver-
ringert werden. Dies steht im besten Einklang
mit einer Beobachtung Cur i es, welcher kon-
statierte, dassdieDurchdringungsfähigkeit
der Strahlen bei höheren Temperaturen
sehr gering wird.
Soll die innere Energie von der Temperatur
unabhängig sein, so müsste:
T{W^K,) = K~,
sein, wo K^ und K^ Konstanten bedeuten.
Man könnte nun noch einen Schritt weiter
gehen und sich fragen, ob bei hohen Tempera-
turen der Zersetzungsvorgang rückgängig ge-
macht werden kann, nach Analogie derjenigen
chemischen Substanzen, welche einen starken
negativen Temperaturkoeffizienten der Affinität
besitzen. Es würde sich dann aus den Zer-
setzungsprodukten des Emanationsgases, unter
welchen sich auch Helium befindet, wieder bei
hohen Temperaturen Emanationsgas bilden.
Vielleicht böte sich hier ein viel versprechendes
Feld der Forschung.
Zum Schluss möchte ich nicht verfehlen,
darauf hinzuweisen, dass, wenn ich mit Vor-
stehendem eine abweichende Auüfassung von
den Zersetzungsvorgängen bringe, ich doch die
interessanten Ausfuhrungen des Herrn E. Böse
im übrigen durchaus würdige.
Bonn a/Rh., den 6. Oktober 1904.
(Eingegangen 6. Oktober 1904.)
Kinetische Theorie und Radioaktivität. IL
Von Emil Böse.
Der vorstehende Artikel von Herrn A. H.
Buche rer „Zur Thermodynamik der radioak-
tiven Vorgänge" veranlasst mich, meinen frühe-
ren Überlegungen einige weitere Erläuterungen
hinzuzufügen. Ich zeigte auf Seite 356 dieses
Bandes, sowie Jahrbuch der Radioaktivität 1,
133, dass die Formel der kinetischen Gastheo-
2
rie: »/yj, = i + -7- -p,. für den Fall |9 = o
3 (i+P) ,
aussagt, dass bei einem einatomigen Gase die
innere Energie des Atoms durch Temperatur-
steigerung keinen Zuwachs erfährt. Wir wer-
den demnach also anzunehmen haben als Folge-
rung der kinetischen Theorie, dass der Energie-
inhalt eines Atom eines einatomigen Gases,
z. B. eines Quecksilberatoms im Dampfe dieses
Metalls unabhängig von der Temperatur')
ist. Dasselbe gilt analog fiir die innere
Energie der Atome der von Ramsay ent-
deckten Edelgase. Nun haben die Unter-
suchungen von Ramsay und Soddy über
die Bildung von Helium aus Radiuni es wahr-
scheinlich gemacht, dass Radiumemanation
ebenfalls ein einatomiges Gas ist. Ich habe
daher meine Folgerung aus der kinetischen
Theorie auf die Atome der Radiumemanation
angewandt und zu prüfen versucht. In der
Thatsache, dass die Zerfallskonstante der Ra-
diumemanation sich als durchaus unabhängig von
der Temperatur ergeben hat, habe ich dann
eine Bestätigung meiner Folgerung gesehen.
Hiergegen wendet sich Herr Bucherer und
sagt zunächst, dass es ja noch nicht experimentell
erwiesen sei, dass der Radiumemanation ebenfalls
der Wert von 7///»= 1,666 zukomme.^) Das ist
ja nun zweifellos richtig und so ist denn Herr
Bucherer der Ansicht, dass möglicherweise
die Emanation des Radiums ein einatomiges
Gas sein kann, ohne dass die Atomenergie
bei demselben unabhängig von der Temperatur
zu sein brauchte. Dann würde eben diesem
einatomigen Gase ein kleinerer Wert des Ver-
hältnisses 7>//p zukommen. Der Konstanz der
Abklingungskonstanten der Radiumemanation
misst Herr Bucherer keine Bedeutung bei und
meint, dass zur sicheren Begründung des von
mir gezogenen Schlusses nur Versuche über die
Wärmeabgabe des Radiums bei verschiedenen
Temperaturen dienen könnten.
Ich möchte nun zu zeigen versuchen, dass
dem Umstände, dass die Zerfallskonstante der
Radiumemanation unabhängig von der Tem-
peratur ist, doch wohl eine grössere Be-
deutung beizumessen ist, als Herr Bucherer
demselben zugestehen möchte. Dass die Kon-
stante des zeitlichen Zerfalls sich nicht ändern
sollte, wenn die innere Energie eines Atoms
der Emanation mit der Temperatur sich änderte,
ist ausserordentlich unwahrscheinlich, wie eine
einfache kinetische Überlegung deutlich zeigt.
Wir haben die Atome einer radioaktiven Sub-
l) Nicht Null, wie Herr Bucherer Zeile 5 des zweiten
Abschnittes annimmt. Die kinetische Oberlegung verlangt
nur, dass die Atomenergie eine Konstante sei; nicht, dass
diese Konstante den besonderen Wert Null besitzt; ihr Wert
kann sogar beliebig gross sein. Die in Zeile 9 desselben
Absatzes mir zugeschriebene Annahme, dass etwas Null sei,
was erfahrungsgemäss eminent gross ist, habe ich also gar
nicht gemacht. Ich habe mich vielmehr an beiden oben
citierten Stellen völlig deutlich ausgedrückt.
2} Mit demselben Rechte kann man aber bei jedem
neuen einatomigen Gase, solange keine Bestimmung von yt\y^
vorliegt, zweifelhaft «ein, ob diesem Quotienten der Wert
1,666 zukommt. Ich würde aber diesen Zweifel in dem be-
sonderen Falle der Radiumemanation durchaus teilen, wenn
nicht eben die Thatsache der Invarianz der Abklingungskun-
stanteo dem Schlüsse Sicherheit verliehe.
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73=
Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 22.
stanz nach dem jetzigen Stande unserer Kennt-
nisse als metastabile Gebilde zu betrachten,
die unter gewissen Umständen zerfallen. Dieser
Zerfall erfolgt unter der Einwirkung der im
Innern des Atoms aufgespeicherten verhältnis-
mässig ungeheuer grossen Energiemenge. Die
Konstante des zeitlichen Zerfalls ist ein Mass
der MetaStabilität, indem sie anzugeben gestattet,
in welcher Zeit etwa die Hälfte einer ursprünglich
vorhandenen Anzahl von Atomen zerfällt. Kine-
tisch betrachtet ist die Abklingungskonstante
der Radioaktivität ein Mass für die Wahrschein-
lichkeit dafür, dass die Konstellation der Atom-
energie eine derartige ist, dass ein Zertrümmern
des Atoms erfolgen kann. ') Die Wahrscheinlich-
keit dafür aber, dass die Energie eines Atoms sich
gerade in einer für den Zerfall günstigen Kon-
stellation befindet, ist natürlich im allgemeinen
zweifellos abhängig von der Menge der Ener-
gie, welche zur Verfugung steht; nimmt diese
Energiemenge ab, so werden die zur Zertrüm-
merung des Atoms führenden Konstellationen
seltener werden als bisher und umgekehrt.'^) Die
Geschwindigkeit des Zerfalls oder die Ab-
klingungskonstante der Radioaktivität würde
also durch eine Änderung der Atomenergie
höchstwahrscheinlich stark beeinflusst werden.
Eine Vermutung, wie sie Herr Buch er er zu
hegen scheint, dass nämlich auch bei variieren-
der Atomenergie die Konstante des zeitlichen
Zerfalls die gleiche bleiben könnte, würde zu
sehr gezwungenen Annahmen führen müssen;
etwa zu dem Satze, dass die Widerstandsfähig-
keit eines Atoms gegen den Zerfall genau pro-
portional mit dem im Atom enthaltenen Ener-
gievorrat sein müsste. Eine solche Annahme
hat etwas sehr wenig Plausibles, man würde
eher geneigt sein zu glauben, dass die Wider-
standsfähigkeit gegenüber grösseren Kräften
kleiner wäre.
Ich stimme Herrn Bucherer durchaus zu,
dass ein Beweis für die Richtigkeit meiner übri-
gens mit aller Reserve ausgesprochenen Folger-
ung durch die Messung der von radioaktiven
Substanzen ausgesandten Gesamtenergie bei ver-
schiedenen Temperaturen nicht erbracht werden
kann, doch glaube ich nicht, zugeben zu dürfen, dass
meiner Art der Begründung eine gewisse Beweis-
kraft abzusprechen ist. Die von Herrn Bucherer
geforderte Art der Prüfung der Abhängigkeit
der Atomenergie von der Temperatur dürfte
übrigens ziemlich schwierig auszuführen sein,
i) Die Angabe Curies, dass die Hälfte einer vorhan-
denen Emaoationsmenge in vier ' Tagen zerfallt , bedeutet
kinetisch: Das Eintreten von Konstellationen der Atomenergie,
die zur Zertrümmerung des Atoms führen, besitzt eine solche
Wahrscheinlichkeit, dass man dasselbe innerhalb von vier
Tagen bei der Hälfte der vorhandenen-Atome erwarten kann.
(Vergl. P. Curie, diese Zeitschrift 6, 346, 1904.)
2) Diese Überlegung scheint mir zu zeigen, dass die
Abklingungskunstanten doch in einer notwendigen Beziehung
zur inneren Energie des Atoms stehen.
falls nur wenige Milligramme Substanz zur Ver-
fügung stehen.
Was die von Herrn Bucherer herange-
zogenen Resultate über die Durchdringungsfähig-
keit von Radiumstrahlen bei verschiedenen
1 Temperaturen betrifft '), so glaube ich, dass es sich
I hier gegenüber den klaren zahlenmässigen Ver-
I hältnissen beim Absterben der Emanation um
, viel zu komplizierte Vorgänge handelt, als dass
I aus denselben sicherere Schlüsse als aus der Ab-
I klingungskonstante gezogen werden könnten.
Wünschenswert wäre zweifellos ausser der Durch-
führung des oben von Herrn Bucherer vor-
geschlagenen Versuchs noch eine Ausführung
der Bestimmung von f^y-j für die Radiuntenia-
I nation, ein Wunsch, dessen Erfüllung aller-
dings ebenfalls auf sehr grosse Schwierigkeiten
stossen dürfte.*)
1) Die Herr Bucherer übrigens nicht citiert, und auf
die ich deshalb auch zur Zeit nicht nSher eingehen will.
2) Bei dieser Gelegenheit möchte ich einen durch Druck-
fehler total entstellten Satz meines ersten Artikels Über dii^';en
Gegenstand richtig stellen. Auf Seite 356 dieses Bande'i
muss die Fussnote lauten: Wenngleich auch die Ansicht Ver-
treter findet, dass die radioaktiven Stoffe nur als Energie-
\ transfonnatoren fungieren, wie das z. B. bei anderer Gcle|;en^
I heit fUr die Strahlung leuchtender Gase angenommen wird.
(Eingegangen 7. Oktober 1904.'
Ober das Aktinium.
Von Andre Debierne.
Von den chemischen Eigenschaften, die ich
in meinen ersten Veröffentlichungen über oben
' genannte radioaktive Substanz angegeben habe,
I möchte ich hier nur noch erwähnen, dass die-
selbe bei der Ausfällung unlöslicher Sulfate
I und besonders von Baryumsulfat mitge-
nommen wird, dass sie von Oxalsäure zusam-
men mit den seltenen Erden ausgefällt wird
' und dass der von mir bei meinen ersten V'er-
! öffentlichungen erhaltene aktivste Bestandteil
besonders Thorium enthielt, welches seinem .Spek-
trum nach von Demargay charakterisiert wor-
den ist. Ich fügte im übrigen hinzu, „dass man
nicht sicher sein könnte, dass diese Substanz
bei allen ihren Reaktionen neben Thorium
auftritt." ')
Die mit grosser Mühe aus den seltenen Er-
den der Pechblende gewonnene Thoriummenge
ist nämlich ausserordentlich klein, und wenn
dieses Thorium auch sehr aktiv ist, so enthält
es doch nur einen sehr kleinen Bruchteil der
in den seltenen Erden enthaltenen Gesamtmenge
Aktinium; nach Abscheidung dieses aktinium-
' haltigen Thoriums nahm die Aktivität derselben
nicht bedeutend ab. Bei weiterer Behandlung
stellte man fest, dass die Aktivität sich in den
I l) Comptes rendus, 1899 und 1900.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22.
733
Cerium-Erden konzentriert und dass in diesen
nach den von mir angewandten Methoden der
Cerium-Bestandteil aktiver ist als der andere
aus Lanthan und Didym bestehende Teil.
An diesen Sub^anzen, deren chemische
Zusammensetzung variabel ist, habe ich die
radioaktiven Eigenschaften von Aktinium unter-
sucht und bisher keinerlei Erscheinungen wahr-
nehmen können, welche irgendeinen Unter-
schied in der Natur der Radioaktivität der ver-
schiedenen Proben darthäte.
Was die Radioaktivität anbelangt, so will ich
daran erinnern, dass im Gegensatz zum Radium
die Emanation sehr leicht von festen Verbindun-
gen ausgesandt wird, und dass die von ihr her-
vorgerufene Ionisation bedeutend grösser als
bei der Strahlung des festen Körpers ist.')
Dieselbe ruft natürlich die Phosphoreszenz ver-
schiedener Substanzen hervor, und besonders
die von Zinksulfid; wie bei der Radiumema-
nation kann man dann an dieser die von
Croo kes entdeckte Szintillationserscheinung be-
obachten. Schliesslich ist das Abnahmegesetz
für die Emanation dadurch charakterisiert, dass
die Abnahme auf den halben Wert in 4 Sek.
eintritt, während bei der induzierten Radio-
aktivität die Abnahme auf den halben Wert
40 Min."'') beansprucht. Diese Zeitkonstanten
sind bei Aktinium charakteristische Zahlen,
vergleichbar mit den Perioden der Spektrallinien,
welche gewöhnliche chemische Elemente kenn-
zeichnen.
Einige Jahre nach meinen ersten Veröffent-
lichungen über das Aktinium hat Herr Giesel
das Vorhandensein einer von ihm zunächst mit
dem Namen „Emanationskörper" bezeichneten
radioaktiven Substanz angekündigt, die er neuer-
dings „Emanium" genannt hat. Die von Herrn
Giesel angegebenen hauptsächlichen Eigen-
schaften sind die folgenden'): Die radioaktive
Masse wurde von radiumhaltigem Baryumsulfat
mitgenommen und aus Pechblende gewonnen;
sie fällt mit Oxalsäure zusamnien mit seltenen
Erden aus, und die von Herrn Runge und
Precht angestellte spektroskopische Unter-
suchung hat gezeigt, dass das aktivste Präparat
von Herrn Giesel besonders Lanthan und etwas
Cerium enthielt. Als feste Verbindung giebt
diese Substanz auch grosse Mengen Emanation
ab, welche die Phosphoreszenz und das Scintillie-
ren von Zinksulfid hervorrufen. Herr Giesel hat
für diese Emanation noch keine Konstanten an-
gegeben, aber gewisse, von Herrn Goldstein
über den Einfluss des Vakuums festgestellte
Resultate sind mit den von mir bei früherer
Gelegenheit über Aktinium <) veröffentlichten
1) Coinptes rendus, 1903.
2) Comptcs reudus, 1904.
31 Berichte, 1904.
4) Comptes reudus, 1903.
identisch. Schliesslich hat Herr Giesel mit
seiner Substanz dieselben Aktivierungswirkun-
gen an Baryumsalzen festgestellt, wie ich sie
früher mit Aktinium') erzielt habe.
Die aufTälligen Analogien zwischen der
Gieselschen Substanz und Aktinium hatten
mich gleich bei den ersten Veröffentlichungen
Herrn Giesels zu der Annahme gefuhrt, dass
zwischen beiden Substanzen Identität bestehe.
Es ist diese Meinung, welche von Herrn Ruth er-
ford in seinem Buche über die „Radioaktivität"
angenommenist. Schliesslich haben Herrund Frau
Curie, Herr Giesel und ich bei Herrn Giesels
kürzlicher Anwesenheit in Paris einige ver-
gleichende Beobachtungen über die charakteri-
stischen Phosphoreszenz-Erscheinungen machen
können, die von der Emanation beider Präparate
hervorgerufen werden; die erzielten Ergebnisse
waren in beiden Fällen identisch.
Diese Identität ist kürzlich noch durch eine
Arbeit von Fräulein Brooks über induzierte
Radioaktivität ') bestätigt worden. Die Ver-
fasserin hat für die Zeitkonstante der Abnahme
der von einer Gieselschen Substanz hervor-
gerufenen induzierten Radioaktivität dieselbe
Zahl gefunden, die ich für Aktinium angegeben
hatte; hieraus schliesst sie auf Identität der
beiden Substanzen.
Es steht daher ganz ausser Zweifel, dass
das Giesel sehe aktive Lanthan dieselbe radio-
aktive Substanz enthält, wie das von mir früher
dargestellte aktive Thorium. Ich habe auch
mit den sehr aktiven Präparaten, die ich zur
Zeit besitze, leicht mindestens ebenso intensive
Phosphoreszenzwirkungen erzielen können, wie
sie Herr Giesel in seinen letzten Mitteilungen
angiebt.
Der Name Aktinium ist daher ausschliess-
lich zur Bezeichnung dieser radioaktiven Sub-
stanz anzuwenden, und alle über den „Emana-
tionskörper" und das „Emanium" veröffentlichten
Arbeiten beziehen sich auf das radioaktive
Element Aktinium.
Man sieht leicht ein, dass die Unterschiede
in der Natur der das Aktinium begleitenden
Elemente daher rühren, dass dieses in sehr
kleiner Menge vorhanden ist. Ferner wirkt da-
bei mit die grosse Ähnlichkeit der chemischen Ei-
genschaften von Thorium und den verschiedenen
seltenen Erden, und schliesslich auch die Unter-
schiede der angewandten Konzentrationsver-
fabren.
So kann z. B. fraktionierte Krystallisation des
Bestandteils Lanthan-Didj'm ein dem von Herrn
Giesel angegebenen entgegengesetztes Resul-
tat liefern. Herr G. Urbain, der kürzlich
wichtige Fraktionsverfahren in der Serie der
i) Comptcs rendus, I9cx>.
2) Phflosophical Magazine 1904.
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734
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22.
seltenen Erden entdeckt hat, war so gut, in
seinem Laboratorium ein Fraktionieren durch
Krystallisation des Mangan-Doppelnitrats der von
mir gelieferten aktiven Erden der Pechblende
au.szuführen. Nach ungefähr 1 500 maligem Um-
krystallisieren schieden sich die verschiedenen
Körper Lanthan, Praseodym, Neodym und Sa-
marium in der angegebenen Reihenfolge ab, und
während die am wenigsten löslichen Lanthanbe-
standteile fast vollständig inaktiv sind, zeigten
sich die löslichen Bestandteile Neodymsamari-
um äusserst aktiv. Man kann auf diese Weise
eine Konzentration der Aktivität mit Neodym
und Samarium erzielen. Mit Sicherheit wird
man die chemischen Eigenschaften von Aktinium
erst dann feststellen können, wenn man dasselbe
in nennenswerter Menge in reinem Zustande
erhalten haben wird.
Das Krystallisieren der Doppelnitrate scheint
für die Konzentration von Aktinium gute Re-
sultate zu liefern. Ich habe in Gemeinschaft
mit Herrn Urbain eine Fraktionierungsreihe
der verschiedenen Aktinium enthaltenden Be-
standteile festgestellt, deren Ergebnisse wir
demnächst zu veröfTentlichen gedenken.
Physikalisch-Chemisches Laboratorium der
Sorbonne, Paris.
(Aus dem Französischen übersetzt von A. Gradenwitz.1
(Eingegangen 30. September 1904.)
Über das normale elektrische Feld der Erde.
Von George C. Simpson.
I. Herr Prof. Ebert sagt in seiner Er-
widerung auf meine Kritik seiner Theorie
(diese Zeitschrift 6, 500, 1904): „Wenn sich
Herr Simpson der kleinen Mühe unterziehen
wollte, dieselben (Versuche) zu wiederholen" etc.
Wenn ich es auch aufrichtig bedauere, so macht
es mir doch meine augenblickliche Thätigkeit
unmöglich, seinen Rat zu befolgen; ich fühle
aber die Notwendigkeit, die einmal begonnene
Kontroverse fortzusetzen, zunächst da ich zu
Prof. Eberts Erwiderung das eine oder andere
bemerken muss, und zweitens, weil Prof. Eberts
Versuche und Zahlenwerte an und für sich
schon dazu ausreichen, darauf eine sehr inter-
essante Untersuchung aufzubauen.
Der neue von Herrn Prof Ebert beschrie-
bene Versuch, bei dem ein mit radioaktiver
Erde gefülltes Glasgefäss an Stelle des früher
verwandten porösen Gefässes mit darin ent-
haltenem radioaktiven Präparat tritt, stellt einen
bedeutenden Fortschritt dar, sodass ich die in
meiner früheren Kritik erhobenen Einwände
freilich auf denselben nicht anwenden kann. Es
muss zugestanden werden, dass Prof Ebert
mit seinen neuen Versuchen die Wirklichkeit
des physikalischen Prozesses bewiesen hat, auf
dem er seine Theorie aufbaut; nichtsdesto-
weniger beweisen sie nicht, dass mein Einwand
gegen den früheren Versuch mit dem Ton-
cylinder unbegründet war; auch hat Herr
L. N. Endröss nicht „gerade den Punkt ein-
gehender studiert, auf den Herr Simpson am
Schluss seiner Bemerkung 3 hinweist". Ich
wandte gegen die Dünne der porösen Wände
des Toncylinders ein, dass die Versuche des
Herrn Endröss sich auf eine poröse Scheide-
wand beziehen, deren Substanz selbst
radioaktiv ist, was eine grundverschiedene
Sache ist.
2. Mir war die bekannte Thatsache durch-
aus nicht fremd, dass der Potentialgradient
mit der Höhe über der Erdoberfläche ab-
nimmt; aber ich hätte mich vielleicht besser
ausdrücken sollen. Anstatt zu sagen: „an einem
normalen Tage kann man annehmen, dass der
Potentialgradient lOO Volt pro Meter beträgt.
und sich bis zu einer grösseren Höhe als
1000 Meter erstreckt," hätte ich sagen sollen:
„an einem normalen Tage kann man annehmen,
dass der Potentialgradient sich bis zu einer
grösseren Höhe als 1000 Meter erstreckt, und
dass sein Mittelwert zwischen der Erde und
der Höhe von 1000 Meter für das ganze Jahr
zu ungefähr 100 Volt pro Meter anzunehmen ist,"
was meiner Meinung nach eine korrekte Be-
hauptung ist.
Um den Potentialgradienten zu erhalten,
sagte ich, wäre ein senkrechter Luftstrom von
I cm/Sek. notwendig, und ein solcher Luft-
strom wäre nur über einem sehr kleinen Teile
der Erdoberfläche vorhanden. Hiergegen wendet
Herr Prof. Ebert folgendes ein: Da die F"rage,
ob der atmosphärische Kreislauf zur Erzeugung
des normalen elektrischen Erdfeldes ausreicht,
wenn eine Trennung von Elektrizität an der
Erdoberfläche stattfindet, überaus wichtig ist
(sie bezieht sich nämlich auch auf andere
Theorien als die Prof. Ebert sehe und im be-
sonderen auf die von Elster und Geitel), so
verdient sie eine äusserst sorgfältige Betrachtung.
Prof. Ebert behauptet, dass ein senkrechter
Luftstrom von mehr als i cm/Sek. „bei Schön-
wetterperioden im Sommer stattfindet", was
durchaus zutreffend ist; das normale Feld der
Erde ist jedoch nicht eine Erscheinung, die nur
bei schönem Wetter im Sommer auftritt, sondern
es ist dies eine im ganzen Jahre zu beobach-
tende Thatsache, und wenn man den senk-
rechten Strom in Erwägung zieht, von dem
die Erscheinung herrühren kann, so muss man
nicht nur die des Sommers, sondern die des
ganzen Jahres in Betracht ziehen. Aufsteigende
Ströme lassen sich in zwei Klassen einteilen:
I. Die von der lokalen Erwärmung der Erd-
oberfläche herrührenden und 2. diejenigen,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22.
735
welche Cyklone zu begleiten pflegen. Die zu
der ersten Klasse gehörenden können sehr be-
deutende Geschwindigkeiten erreichen, und sind,
wie Dr. Gerdien gezeigt hat, ohne Zweifel
die Ursache der Gewitter; wenn man jedoch
das ganze Jahr in Betracht zieht, so kommen
sie nur selten vor. Die wichtigsten sind die
der zweiten Klasse, und ganz offenbar meint
Dr. Gerdien diese letzteren, wenn er sagt;
„als untere Grenze der Vertikalkomponente der
Geschwindigkeit ausgedehnter aufsteigender
Luftströme kann man etwa 0,l m/Sek. an-
nehmen", wobei ganz offenbar „untere Grenze"
ein Druckfehler für „obere Grenze" ist. Dem
ganzen Inhalte nach ist dies zweifellos so; auch
kann ja die „untere Grenze" der Geschwindig-
keit eines aufsteigenden Stromes nur o sein.
Wir wissen nach wirklichen Messungen sehr
wenig über die Grösse der aufsteigenden Lufl-
ströme in Cyklonen. In dem Werke von Sprung
(Meteorologie S. 149) wurde für den aufsteigen-
den Strom der Wert i cm/Sek. in einer Höhe
von 100 Meter und 10 cm/Sek. in einer Höhe
von 1000 Meter (was mit den Dr. Ger die n-
schen Zahlen übereinstimmt) für einen Cyklon
berechnet, der einen Wind von der Geschwindig-
keit 26 Meter pro Sek. (d. h. einen Sturm) an
der Oberfläche hervorrief. Wenn man die An-
zahl solcher Cyklone auf der Erde in einem
beliebigen gegebenen Augenblick und den Um-
stand in Betracht zieht, dass der Natur der
Sache zufolge ein aufsteigender Luftstrom zu
irgendeiner Zeit nur auf der halben Erdkugel
vorhanden sein kann, so ist mein Zweifel in
Bezug auf die Fähigkeit des atmosphärischen
Kreislaufes, allein schon das normale Feld der
Erde zu erhalten, meines Erachtens gerecht-
fertigt.
3. Wie ich oben festgestellt habe, kann es
keinem Zweifel unterliegen, dass der Prozess,
auf welchem Prof. Ebert seine Theorie auf-
baut, in der Natur wirklich in die Erscheinung
tritt, so dass die einzige noch übrig bleibende
Frage die folgende ist: ist dieser Prozess quan-
titativ ausreichend, um das normale Erdfeld zu
erklären.' Prof. Ebert behauptet, da.ss dem so
ist (Met. Zeit. 1904, S. 201), und giebt Zahlen
an, um dies zu beweisen; er zeigt, dass „pro
cm'' und Tag im Erdboden 29400 elektro-
statische Einheiten in Form von lonenladungen
freigemacht werden, d. i. aber ca. das 753fache
von dem, was in dieser Zeit pro m^ zur Auf-
rechterhaltung der negativen Oberflächenladung
nach dem oben gegebenen Überschlage benötigt
wird." Was hat es jedoch zu bedeuten, wie-
viel Ionen sich im Erdboden befinden, wenn
sie nicht austreten können? Anstatt die im
Erdboden erzeugten Ionen zu betrachten, ist
es sicher vorzuziehen, nur diejenigen in Betracht
zu ziehen, welche an der Oberfläche auftreten
können. Im folgenden will ich einen Versuch
machen, den täglichen Minimal-Barometerabfall
zu berechnen, welcher nach Prof. Eberts
Theorie zum Ersetzen der an der Erdober-
fläche zerstreuten Elektrizität erforderlich sein
würde.
Wenn wir die Zahlen benutzen, die Prof.
Ebert in der Meteor. Zeitschrift giebt (1904,
2 7x60
S. 212), so flnden wir, dass - - — e. s. Ein-
100
beiten negativer Elektrizität pro Stunde an jedem
Quadratmeter der Erdoberfläche zerstreut wer-
den. Er fand auch durch direkte Versuche, dass
die „Emanation im Erdboden" ca. 30 — 70 mal
wirksamer ist, als die in der freien Atmosphäre
vorhandene ionisierende Ursache. Nach anderen
Messungen Prof. Eberts wissen wir, dass un-
gefähr eine elektrostatische Einheit freier Elek-
trizität beider Vorzeichen sich in jederti cbm.
atmosphärischer Luft befindet; wenn wir daher
die grössere oben angegebene Zahl (70) be-
nutzen und annehmen, dass jeder Kubikmeter
Luft im Erdboden 70 elektrostatische Einheiten
freier positiver und negativer Elektrizität ent-
hält, so machen wir sicher einen bedeutend zu
hohen Anschlag, da wir dann die beträchtliche
Wiedervereinigung vernachlässigen, welche in
so bedeutend ionisierter Luft stattfinden würde,
und auch die Absorption an den Wänden der
unterirdischen Kapillaren nicht in Betracht
ziehen. Um daher die von einem Quadratmeter
Oberfläche verlorene Elektrizität zu ersetzen,
7 2 ^< 60
muss - cbm Luft von dem Erdboden
100x70
hindurchgehen, wenn alle positive Elektri-
zität austritt und alle negative zurück-
bleibt.') Diese Luft muss von dem Erdboden
unmittelbar unterhalb des betreffenden Quadrat-
meters herrühren; die Luft unterhalb desselben
ist jedoch keine unbegrenzte Grösse. Wenn
wir erwägen, wie schnell man beim Graben im
Erdboden auf Wasser oder auf festen Stein
auftrifft, können wir keinen grossen Fehler be-
gehen, wenn wir die Luft unterhalb einer Tiefe
von 50 Metern vernachlässigen. Die Luft, deren
Ausdehnung bei fallendem Barometer den Durch-
gang von Luft aus dem Erdboden durch unseren
Quadratmeter Oberfläche veranlasst, ist daher
in einem Prisma enthalten, dessen Querschnitt
ein Quadratmeter beträgt, und das 50 Meter
tief ist. Wenn man annimmt, dass der Erd-
boden vollständig aus Sand besteht, der 0,5
l) Dies giebt natürlich nur eine untere Grenze flir die
nötige Lufhnenge an. Da die an der OberflSche auftretende
Elektrizität die Differenz zwischen den Mengen positiver und
negativer Ionen darstellt, welche aus dem Erdboden austreten,
so ist die Zahl, die im Text angegeben ist, ofTenbar be-
deutend zu klein; nach meiner ScKHtzung ist sie loo bis
1000 mal zu klein.
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Tiß
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22.
des rrismenvolumens einnimmt, sü ist das Luft-
volumen 25 cbm.
Nun haben wir gefunden, dass ein Luftvo-
lumen V =^ 2$ cbm sich pro Stunde um
2 7 ^<6o
d V =- - ' -—- cbm unter deni Einfluss eines
100x70
Barometerfalls ausdehnen muss, um die an der
Oberfläche notwendige Elektrizität zu liefern;
d. h. wenn B die Barometerhöhe und dB der
stündliche Fall des Barometers bedeutet, so
, . . dB dV ^ dB 7,2x60
haben wir „ = ,, oder-. =^
B V 760 100x70x25
d. h. dB = 0,7 mm.
Mit anderen Worten, das Barometer muss
im Durchschnitt 0,7x24, d. h. fast 17 mm.
pro Tag fallen, um die nötige Elektrizität zu
liefern. Diese Zahl, bei der die zu Grunde
liegende Annahme zu bedenken ist, zeigt, wie
ungenügend der Prof Ebertsche Prozess zur
Lieferung der an der Erdoberfläche erforder-
lichen Elektrizität ist, welche die durch Zer-
streuung verlorene kompensieren soll. Man
wird auf diese Weise zu der Schlussfolgerung
gedrängt, dass der von Prof Ebert beschrie-
bene Prozess in der Natur zwar stattfindet,
jedoch nicht die Ursache des normalen elektri-
schen Erdfeldes darstellt.
Karasjok, den 2. September 1904.
(Aus dem Englischen Übersetzt von A. Gradenwitz).
(Eingegangen 15. September 1904.)
Über die Wirkung einiger elektropositiver
Metalle auf Jodkalium.
Von Franz Streintz.
Vor kurzem wurden in dieser Zeitschrift
von den Herren J. Blaas und P. Czermak')
Beobachtungen über auffallende, durch die photo-
graphische Platte erkennbare Erscheinungen
mitgeteilt.
Insbesondere hat Herr Czermak das
Verhalten verschiedener Metalle zur photo-
graphischen Platte und zu Jodkjiliumstärkepapier
untersucht. Dabei ergab sich die interessante
Thatsache, dass sowohl blankes als amalgamiertes
Zink imstande ist, eine, in der Nähe befindliche
photographische Platte zu schwärzen, wenn es
ungefähr 24 Stunden auf sie eingewirkt hatte.
Wurde eine Zinkplatte mit verdünnter Glyzerin-
lösung überzogen und darauf mit einer Schicht
von Russ bedeckt, dann trat die Wirkung ganz
besonders kräftig hervor, sowohl auf der Platte
als auch auf einem mit Jodkaliumstärke ge-
tränkten Papiere.
Die anderen von Czermak untersuchten
■ ) J. Blaas u. P. Czermak, diese Zeitschr. 6, 363, 1904.
Metalle, und zwar Aluminium, Zinn und
„Messing" riefen keine Veränderung hervor.
Zur Erklärung der Erscheinung nimmt
Czermak an, da.ss Zink Ozon okkludiert ent-
halte, ferner, dass sich bei Anwesenheit von
Feuchtigkeit auch Wasserstoffsuperoxyd an der
Oberfläche des Metalles bilde. Damit mögen
wohl gleichfalls von Blaas und Czermak be-
obachtete Erscheinungen erklärt werden an
Stoffen, die auf die photographische Platte nur
dann einwirken, wenn sie dem Sonnenlichte
ausgesetzt worden waren. Von Zink wird aber
angegeben, dass die Einwirkung auf die Platte
„spontan" erfolgt sei, d. h. ohne dass das Me-
tall vorher belichtet wurde.
Die Wirkungen von besonntem Papier und
von blankem Zink auf die photographische
Platte scheinen nach den Versuchen von Blaas
und Czermak recht ähnlich zu sein, die Ur-
sachen der Erscheinungen halte ich für völlige
verschieden. Es liegt nahe, in dem von Nernst
mit so grossem Erfolge in die Elektrochemie
eingeführten elektrolytischen Lösungs-
drucke den Urheber der Erscheinung am Zink
zu vermuten. Durch den Lösungsdruck werden
positive Ionen in die Umgebung des Metalles
entsendet, die ionisierend auf das Silbersalz der
photographischen Platte oder auf die Jodkalium-
lösung des Papieres wirken. Die Wirkung
wird um so kräftiger eintreten. Je grösser der
Lösungsdruck des Metalles oder mit anderen
Worten, je elektropositiver das betreffende Me-
tall ist. Zur Prüfung dieser Vermutung sind
also Metalle heranzuziehen, deren Lösungsdruck
grösser ist als der von Zink. Es sind dies
Kalium, Natrium und Magnesium. Kalium
und Natrium überziehen sich an feuchter Luft
augenblicklich mit einer dichten Schicht von
Hydroxyd. Es müssen daher Versuche mit
diesen Metallen in einem Räume erfolgen, der
nur äusserst geringe Spuren von Feuchtigkeit
enthält. Ein solcher Raum steht mir hier nicht
, zur Verfügung. Mit Magnesium jedoch fand
ich sehr schöne Ergebnisse. In ein Blech aus
diesem Metalle wurde mittels eines Federmessers
die Jahreszahl in Spiegelschrift eingekratzt. Da<
Blech wurde hierauf mit der Schriftseite nach
unten auf trocknes Jodkaliumstärkepapier ge-
legt. Schon nach wenigen Minuten war die
Zahl braun auf weissem Grunde vollständig
klar auf dem Papiere ersichtlich. ') Bei einem in
gleicher Weise behandelten Zinkbleche erfor-
derte es zwei bis drei Stunden, bis die Schrift
ebenso klar zu Tage trat. In beiden Fällen
i) Die im Papiere enthaltene Särke scheint keine Rolle
zu spielen, da der Versuch in ganz gleicher Weise gelio)^
mit Filteqiapier, das mit einer wässrigen Lösung von Jih!-
kalium getränkt und dann getrocknet wurde. Das braune, w
Stärkepapier erzeugte Bild schlägt in Violett um, sobald jem^
befeuchtet wird.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No.. 22.
737
hoben sich auch die Grenzen des Bleches vom
Papiere deutlich ab. Auch Kadmium, das
bereits einen bedeutend, niedrigeren Lösungs-
druck besitzt wie Zink, gab nach vier bis fünf
Stunden ziemlich gut erkennbare Abdrucke.
N^un besitzt nach Ostwald Aluminium
in seiner Sulfatlösung einen grösseren Lösungs-
druck als Kadmium in den gleichen Verhält-
nissen. Nach der aufgestellten Hypothese
müsste also Aluminium gleichfalls auf Jod-
kalium einwirken. Im Gegensatze zu den Be-
obachtungen von Blaas und Czermak zeigte
es sich auch, dass sich vollkommen blankes
Aluminium in der überraschend kurzen Zeit
von wenigen Minuten sehr gut abbildete. Wird
ein frisch polierter Ring aus diesem Metalle auf
schmale Streifen von Glimmer derart aufgelegt,
dass zwischen ihm und dem Papiere eine Luft-
schicht entsteht, dann erhält man nur an den
Stellen, wo der Ring nicht auf dem Glimmer
aufliegt, seine Stücke abgebildet. Durch Glim-
mer geht also die Wirkung nicht hindurch.
Auch durch Glas und durch dünne Metall-
schichten, z. B. Stanniol, entstehen keine Bilder,
wohl aber durch gewöhnliches Papier. Mit der
Entfernung der Metallfläche vom Papier nimmt
die Wirkung sehr stark ab. Das Bild des
Ringes verbreitert sich mit der Entfernung,
wovon man sich leicht mit einem Zirkel über-
zeugen kann, die Ränder des Ringes werden
unscharf. Die Erscheinung würde demnach,
wie nach der Hypothese zu erwarten stanc},
den Charakter einer Strahlung besitzen.
Verschiebt man den Ring, nachdem er be-
reits einen Abdruck hervorgerufen hat, auf dem
Jodkalium -Papier, ohne ihn von neuem zu po-
lieren, dann erhält man nach einer Reihe von
Minuten abermals ein Bild, das aber bedeutend
schwächer ist wie das erste. Zuweilen gelingt
bei weiterem Verschieben noch ein drittes
schwaches Bild. Die Feuchtigkeit der Luft
scheint die zur Erzeugung eines Bildes er-
forderliche Expositionszeit wesentlich zu beein-
flussen.
Magnalium, die bekannte Machsche Le-
gierung aus Magnesium und Aluminium, über-
trifft in seiner Wirkung das Aluminium be-
deutend. Für Vorlesungsversuche ist es daher
neben Magnesium in erster Linie zu empfehlen. ')
Eisen, Zinn, Blei, Nickel, Kupfer,
Quecksilber, Silber, Gold und Platin ver-
halten sich zu Jodkalium vollkommen passiv.
Wenn man auf nicht blankem Magnesium und
Zink Zeichnungen mit Graphit ausführt, so
bilden sie sich vollkommen scharf auf dem Papiere
ab. Wird hingegen das Zinkblech mit Strichen aus
1) Wie ich nachträglich gefunden habe, genttgen 20 Se-
kunden Berührung eines Rohres aus Magnalium mit dem
JodkaBnmpapiert, nm einen bemerkbaren Jodring henror-
zuruien.
Magnesium versehen, das Magnesiumblech
mit Strichen aus Zink, dann bleibt die Wir-
kung aus.
Es steht zu vermuten, dass die Grösse des
Abstandes zweier Metalle in der Spannungs-
reihe für die Zeit, in der die Abbildung des
elektronegativen Bestandteiles erfolgt, mass-
gebend ist. Die „Elemente" Magnesium oder
Zink, Wasserhaut, Graphit, sowie das von
Czermak angewendete: Zink, wässerige Gly-
zerinlösung, Kohle besitzen eine hohe elektro-
motorische Krafl, während die Kombinationen
aus Magnesium und Zink nur eine verhältnis-
mässig geringe aufweisen.
Die wenigen mitgeteilten Versuche bitte ich
als orientierende anzusehen. Im physikalischen
Institute wird sich Gelegenheit finden, die Ver-
suche nach verschiedenen Richtungen fortzu-
setzen und zu erproben, ob die ausgesprochene
Vermutung nach dem Grunde der Erscheinungen
auch standhalten wird.
Millstatt a. See, Mitte September 1904.
(Eingegangen 19. September I904.)
Wärmeleitung in Gasgemischen.
Von Alexandra Wassiljewa.
(MittsUung aus dem Institut für phyBikalische
Chemie der Universität GSttingen.)
I. Theorie der Wärmeleitung in Anwen-
dung auf Gasgemische.
Die kinetische Gastheorie liefert für die
Wärmeleitung des Gases eine Formel, die fol-
gende Form hat:
„ xRqcX ö7
(y—l)M bz
(I)
Der Koeffizient von ' * ist das, was man
Wärmeleitungsfähigkeit L des Gases nennt.*)
Darin bedeutet q die Gasdichte, c die mittlere
Geschwindigkeit und X die mittlere Weglänge
eines Moleküls, M das Molekulargewicht des
Gases, 7=--, wo <> und f» die auf die
Masseneinheit bezogenen spezifischen Wärmen
bei konstantem Volumen und konstantem Druck
sind, R die allgemeine Gaskonstante und x
einen Proportionalitätsfaktor. Da femer XQCJL = R
den Reibungskoeffizient des Gases bedeutet und
R
1 .>=<^w(r — i) ist, so wird der Aüsdrack für L
\ M ■
leicht auf die übliche Form
L = CvR {2)
gebracht (ausgedrückt in willkürlichem Wärme-
l) Boltzmann, Vorlesungen über Gastheorie 1, 87.
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738
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22.
mass). Das ist die bekannte Beziehung zwischen
dem Wärmeleitungskoefüzienten, der spezifischen
Wärme bei konstantem Volumen und dem
Reibungskoeffizienten des Gases.
Haben wir statt eines Gases ein Gemisch
aus zwei Bestandteilen, so werden an dem
Transport der Wärme beide Molekülarten teil-
nehmen, so dass wir die in der Zeiteinheit
durch die Flächeneinheit vom Gasgemisch trans-
portierte Wärmemenge aus zwei Teilen be-
stehend denken können ; aus der Wärmemenge,
die durch die erste und aus derjenigen, die
durch die zweite Molekülart transportiert wird.
Bezeichnen wir diese Wärmemenge ganz allge-
mein durch
OS
wo L jetzt den Wärmeleitungskoeffizient des
Gemisches bedeutet, so besteht die Aufgabe
darin, diesen Koeffizienten in die beiden Be-
standteile zu zerlegen, von denen jeder sich
auf das einzelne Gas bezieht.
Um den Gang der Betrachtungen verständ-
lich zu machen, kehren wir zuerst wieder zu
dem Fall eines einzigen Gases zurück und
nehmen an, wir hätten in der Volumeneinheit
n Mol. dieses Gases, die- wir uns aus «1 und
«2 Mol. bestehend denken, so dass « = «1 + «2
ist. Dann können wir offenbar den Wärme-
leitungskoeffizienten L in solche zwei Teile
zerlegen:
»i + «2(ri-0iw; «i+«j(7i-i)^, ^^'
Hier haben alle Grössen dieselbe Bedeutung,
wie in der Formel (i) und beziehen sich auf
das allein vorhandene Gas. Lassen wir jetzt
die Temperatur und den Druck des Gases un-
verändert und denken uns die n^ Mol. durch
dieselbe Zahl einer anderen Molekülart ersetzt;
dadurch ändert sich der Ausdruck (3) in der
Weise, dass in dem zweiten Glied an Stelle
von p,, fj, 7,, My die entsprechenden Grössen
P2> ^2» fit ^2 fiir das zweite Gas treten; im
ersten Glied bleiben sie unverändert. Anders
ist es mit der mittleren freien Weglänge des
Moleküls. Diese Grösse hängt, wie bekannt,
von der Häufigkeit, mit der die Zusammenstösse
dieses Moleküls mit den übrigen erfolgen, ab;
für die Häufigkeit der Zusammenstösse aber ist
der Durchmesser der einen und der anderen
Molekülart massgebend. Wird also zu dem
ersten Gas ein zweites beigemischt, so wird
dadurch die mittlere freie Weglänge der beiden
Gase verändert. Bezeichnen wir diese durch
gegenseitige Anwesenheit zweier Molekülarten
veränderten mittleren Weglängen ü,' und Z^',
so geht (3) im Fall eines Gemisches in folgen-
den Ausdruck über:
«1 xJJQiCjk'i «2 xRq^c^I\
(4)
«i+«2(yi— 0-^1 «i+«2(y2— O^'/t
Für Xi benutzen wir den von Boltzmann'
angegebenen Ausdruck:
und dem entsprechend
X'^= _ _ . . I . ^ - .
Darin bedeuten: «j und »2 die Zahlen der
beiden MolekUlarten in der Volumeneinheit;
mj und vtj die Massen der Moleküle; j, und s-,
ihre mittleren Durchmesser; der Grösse a ist
die Bedeutung <j = * — - zuzuschreiben; das
zweite Glied im Nenner des obigen Ausdruckes
entsteht also durch die Zusammenstösse der
einen Molekülart mit der anderen, das erste
Glied durch die Zusammenstösse gleichartiger
Moleküle untereinander; im Fall eines Gases
geht der Ausdruck in A== — 5 — >. über. Nehmen
xs'ny»
wir ferner in Betracht, dass
^9i ^1 '^i ^^ ^1 ^"^d x(>2 cj ij =^ 9J2
ist, wo X, = 5- - ..r und ^2==- , — ,- die
ipittleren freien Weglängen, 'Si\ und 9tj die
i Reibungskoeffizienten der beiden einzelnen Gase
sind, so bekommen wir
X
x(»Ki/, = y-9{,
und J'
X(>2^2^'2= ,* 3?2
und, für^i, Jlj, i,', Jlj' ihre Ausdrücke eingesetzt :
^') xSi^n'y'2
:U^«,/2+<,>«2K"•v^)
_. _ - »
, +«2 ' (-.ff j/**l+»'2
wi y 2 Wj/ '_ «2
.wj2''y^2
G2»«2l^2+«««,>/^+""'^)
n I
«2
m^
1 +
:;;.(:)y'
"*' r^ ^H
t) ibid., S. 70. Unter etwas verschiedenen Annahmen
haben Clausius und Maxwell für die mittlere freie Weg-
lange des Moleküls Formeln angegeben, die sich voneinander
ein wenig nnterscheiden. Ich benutze hier die von Bolti-
roann angefhhrte Maxwellsche, da sie erstens unter allg^
meineren Ansätzen abgeleitet ist, zweitens well sie mit des
Beobachtungen viel besser stimmt, als die Clausiussche.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22.
739
Bezeichnen wir die für alle Mischungsver-
hältnisse konstanten Grössen
so -werden wir haben:
in\
n
«I
^1
XQ^C*iA 2 —
«1
9i2
«2,+ «.^
A und B für den Spezialfall WasserstofT-Sauer-
stoff Mischungen über, da gerade diese Mischun-
gen von mir experimentell untersucht sind.
In diesem Fall, unter Berücksichtigung, dass
'^= ? und ö =
m2 10
Sl +Si
«j
Tragen wir jetzt diese Ausdrücke in (4)
hinein und berücksichtigen, dass n-^n, -|- «o
R R
und ^^ = civ{y^—i), j^ = c^v{yt—\) ist, so
nimmt (4) die Form an:
^_^_Cxv%_
Da aber
«1
+
«2
— ist, wo /, und pi die
«2 Pi
ist, bekommen wir:
folglich A=^ P^Vä Das Verhältnis ^ kann
^ 4\si/ Sl
aus dem Verhältnis der Reibungskoefiizienten
der beiden Gase ausgerechnet werden, nämlich:
% ^ Qi ?i At ^ ^ ?i_ /^y .
Stj (>2 ?2 ^ P2 ^2 ^-^1 '
daraus ergiebt sich:
\si/ %QiCi'
da in dem betreffenden Fall 91, =0,0000885,
^1 = 1700, 9lj =0,0001959, ^2=425,
02
16,
Partialdrucke der beiden Gase in der Mischung
sind und da die Beziehungen
^|=firÜii, Z2=f2»9t2
bestehen, wo /l, und Z2 die Wärmeleitungs-
koeffizienten der beiden einzelnen Gase be- '
deuten, so bekommen wir den Wärmeleitungs- I
koeffizient der Gasmischung schliesslich in der
Form:
Z.= - -— - 4- ■^
,+A^ \+pLß' (5)!
/l /2 I
Die abgeleitete Formel lässt folgenden I
Schluss machen: im Fall A = B= i, d,h. wenn
die mittlere Weglänge der Moleküle durch die
Anwesenheit eines zweiten Gases nicht beein-
flusst wäre, hätten wir einfach:
d. h. der Wärmeleitungskoeffizient eines Ge-
misches würde sich aus den beiden Wärme-
leitungskoeffizienten der Bestandteile einfach
nach dem Verhältnis der Partialdrucke berechnen
lassen; da aber im allgemeinen A und B von
I verschieden sind, so muss die Grösse L von
dem arithmetischen Mittel aus Z, und L-^ sich
unterscheiden: je nach dem A und B grösser
oder kleiner als i sind, wird der Wärmeleitungs-
koeffizient des Gemisches eine Erhöhung oder
Erniedrigung gegen das arithmetische Mittel aus
L, und Z2 zeigen.
Gehen wir gleich zur Berechnung der Grössen
Si
so ergiebt sich:
(^) =1,7956, ^- = 1,34, ^ = 0,452 i>',
und daraus
^ = 0,999, j5= 2,211.
Da A nur ganz wenig unter i liegt und B
im Gegenteil viel grösser als i ist, so muss
man für den Fall Wasserstoff- Sauerstoff Ge-
mische in dem Wert des Wärmeleitungs-
koeffizienten eine Erniedrigung gegen das arith-
metische Mittel aus den einzelnen Wärmeleitungs-
koeffizienten erwarten. Solch eine Erniedrigung
ist auch stets beobachtet worden, wie die
Beobachtungsresultate der 1 1 untersuchten
Mischungen (S. 741) zeigen.
2. Methode der Untersuchung.
Die Wärmeleitung der Gasgemische wurde
nach der sog. Abkühlungsmethode untersucht,
mit der sich in der neueren Zeit am eingehendsten
Winkelmann') beschäftigt hatte. Diese Me-
thode besteht darin, dass man einen erwärmten
Körper, z. B. ein Thermometer, in einer Gas-
atmosphäre, deren äussere Wände bei konstanter
Temperatur gehalten werden, abkühlen lässt und
die Abkühlungsgeschwindigkeit beobachtet: je
besser das Gas die Wärme leitet, um so grösser
wird diese Geschwindigkeit. Es sei (>■ die kon-
stante äussere Temperatur, t, und T2 die
Temperaturen des Thermometers in den Mo-
menten /, und /2, so lautet die bekannte
Formel:
i) Wied. Ann. 48, 180, 1893.
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740
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22.
vloge-
log{-ix — 9) — log{T^-d)
wo V das sog. logarithmische Dekrement und
e die Basis der natürlichen Log. bedeutet.
Bezeichnet ferner:
W den Wasserwert des 'Thermometers,
L den Koeffizienten der Wärmeleitung,
s „ „ der Strahlung,
c „ „ der Konvektion,
so haben wir folgenden Zusammenhang dieser
Grössen mit dem beobachteten logarithmischen
Dekrement:
Wv-=L-/+s-q> + c^>+g,
vfof, <p und ip bestimmte, von der geometrischen
Konfiguration des Gefässes und des erwärmten
Körpers abhängige Funktionen sind; g be-
deutet ein Korrektionsglied, das durch die
Wärmeleitung des Thentiometerstiels nach
aussen bedingt ist.
Es genügt eine Eichung des Apparats
mit zwei verschiedenen Gasen, deren Wärme-
leitungskoeffizienten bekannt sind, um die un-
bekannten Funktionen /, g>, tp, g zu eliminieren
und mit Hilfe des beobachteten logarithmischen
Dekrements den unbekannten Wärmeleitungs-
koeffizient eines dritten Gases zu ermitteln.
In der That haben wir dann folgende drei
Gleichungen:
WV2^Li-f+S-9> + Citp +g
Wvj~ Ljrf+s-q> + txtp +g,
wo die Indexe i und 2 auf die beiden Gase
mit bekannten Wärmeleitungskoeffizienten, der
Index X auf das dritte Gas sich bezieht; die
Strahlung bleibt in allen Fällen dieselbe. Daraus
ergiebt sich:
W{v.-v, ) = nL.-Li) + (c-ci ) V>
W{v2-Vi)^nL2~Lt) + {C2-Ct)tp.
Streng genommen, sind die f-Koeffizienten
bei verschiedenen Gasen verschieden, wie es
in meinen Untersuchungen über Konvektion in
einer demnächst erscheinenden Arbeit nachge-
wiesen wird. Da aber in dem betreffenden
Fdl die Konvektion überhaupt nicht gross war
— 1 — 2 Proz. — , wie es durch besonderen Ver-
such bei kleineren Drucken festgestellt wurde,
so bleiben wir sicher innerhalb der Fehlergrenze,
wenn wir Cjc — c^=o, c^ — c^=o annehmen;
dann bekommen wir aus den obigen Gleichungen :
Vx — Vi Lx—Lx
Vi — fi La— Li '
woraus sich Lx ergiebt:
Z. = Z. + (Z,-A)^--^'-
Zur Kontrolle der Methode wurde die
Eichung statt mit zwei, mit vier verschiedenen
Gasen: Luft, Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlen-
säure ausgeführt, indem aus drei Messungen
mit Hilfe zweier bekannter Wärmeleitungs-
koeffizienten der dritte berechnet wurde. Unter
Benutzung der Zahlen von Winkelmann:
L.
Luft 0,568 (1+0,0019 t)- lo~*
-^2 3.829 {1+0,00175 t)- lo-i
O2 0,607 (1+0,0019 t)- io~*
COi 0,327 (i -i-0,00401 t) • io~*
gab die Eichung für alle Gase Werte, die mit
den früheren Beobachtungen in guter Überein-
stimmung standen.
3. Versuchsanordnung.
Die Messungen wurden mit Hilfe eines in
Vioo" geteilten Beckmann sehen Thermometers
ausgeführt, welches in den Hals eines passenden
Glasgefasses fest eingekittet war. Die äussere
Temperatur d' = 2o'' wurde mit Hilfe eines
Thermostaten hergestellt und gewöhnlich auf
Vi 00 bis Vi 00* konstant gehalten. Da die Be-
obachtungen sich auf ein Intervall von etwa 4°
beziehen, sind die Wärmeleitungskonstanten auf
die mittlere Temperatur 22" gerechnet. Die
Temperaturen r wurden bei gut leitenden Gasen
jede 30 Sek., bei schlecht leitenden jede 60 Sek.
notiert und daraus aus jeder Beobachtungsreihe
von 5 bis 10 Werten fiir vloge ermittelt; diese
Werte ergaben sich immer bis auf i */o konstant,
so dass für jede Reihe dann Aas Mittel aus
den einzelnen Werten genommen wurde. Für
jede Gasmischung wurde die Messung mit 5 — 6
verschiedenen Füllungen wiederholt.
Wie oben erwähnt, wurden die Messungen
mit verschiedenen Wasserstoff- Sauerstoff -Mi-
schungen ausgeführt. Über die Darstellung
dieser Mischungen möchte ich jetzt einige Worte
sagen.
Die Mischungen wurden elektrolytisch aus
einer 1 5 proz. Lösung von Kalilauge an den Nickel-
elektroden eines Voltameters hergestellt, das
folgendermassen eingerichtet war: ein Schenkel
einer ^/-förmigen Glasröhre war offen und be-
i trug im unteren Teil eine Elektrode {a), der
andere Schenkel war geschlossen, unten mit
zwei Elektroden {b) und [c) und oben mit einem
seitlichen Ansatzröhrchen, das zum Apparat
führte, versehen. Verbindet man die Elektrode
(a) — Zweig [A) — und die Elektrode [b) —
Zweig [B) — mit dem einen Pol der Akkumu-
latorenbatterie, z. B. mit dem negativen, und
die Elektrode {c) — Zweig (C) — mit dem
positiven, so kann man durch geeignete Wider-
stände Wi und Wi in den Zweigen {A^ und [B]
den sich an den Elektroden (a) und {ö) ent-
wickelnden Wasserstoff in beliebigen Verhält-
nissen zwischen dem offenen und geschlossenen
Schenkel verteilen; der geschlossene Schenkel
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22.
741
wircj in diesem Falle also eine Mischung ent-
halten, in der sich auf i gr äquiv. Sauerstoff
-, '- gr äquiv. Wasserstoff befinden. Statt
die Widerstände zci und w^ direkt zu messen,
wurden mit Hilfe eines Torsionsgalvanometers
die Spannungen an den Enden zweier gleichen,
früher ausgemessenen Widerstände in den
Zweigen (AJ und (B) gemessen. Die daneben
eingeschalteten Regulierwiderstände erlaubten
diese Spannungen, und also auch die Strom-
stärken in den Zweigen (A) und (B), im ge-
wünschten Verhältnis zu verteilen.
Um die Polarisation unschädlich zu machen,
wurde der Strom von einer 72 Volt-Batterie
abgenommen. Die Versuchsresultate sind in
der folgenden Tabelle angegeben. Die einzelnen
Werte von v/o^e beziehen sich auf verschiedene
sich zu den rein theoretisch berechneten ver-
haltien, wie 1,38:1. Die vorliegende Tabelle
^»
Oi
Lu.M
L beob.
L ber. ,
Differenz
Prozent
I07
,oT
Proz.
100
3976
3976
.^
94.74
85.71
5,26
3800
3744
3704 .
+1,1
14.29
3498
3217
3*67
-».5
75
»5
3140
2749
2787
—1.4
66,67
33.33
2862
2373
2443
—3.0
50
50
2305
1827
1879
—3.0
«5
75
1469
1112
1088
+2,2
?o
80
1301
989
Q7I 1
+1,8
15.38
84,62
1156
919
89, 1
+3,0
12.S
87,5
1050
834
815
+2.4
6,06
93.94
835
7<4
707 ,
4-1,0
3.36
96.64
746
651
670
-3.0
. —
100
633
633 !
-
enthält unter L ber. die nach der Formel (5)
mit Hilfe dieser neuen Konstanten A= 1,37g,
Proz. ^,. . ,
100
94.74
'8s.7r
75
66,67
50
25
20
15,38
»2,5
6,06
3.26
_
Proz. 0, . . . i
— ]
5.26
14,29
«5
33.33
50
75
80
84,62
87.S
93.94
96,64
100
'
6373 1
6047
5292
4639
4079
33«9
2306
2154
2050
I918
1756
1674
1646
6383 '
6047
5273
4652
4059
3310
2292
2122
2040
1922
1746
165s
1620
v/ffge.io* .]
6312
6027
5290
464s
4129
33«8
2301
2155
2032
1917
1758
1673
1614
6351
6052
5304
4612
i 4116
3315
2334
2155
2038
i9'?3
1760
1649
1636
6366 ,
6022
5293
4602
. 41 14
3321
2328
2120
2052
1928
1754
1670
162 1
;
6413 1
4630
1 4099
2332
2048
1914
«753
1623
Mittel ....
6366
6038
5292
3319
2316
2I4I
2043
1922
1753
1664
1627
L.io-> .
3976 3744 I 3217
2749
2373 I »827 I «"2 I 989 I 919 834
714
65 < 633
Füllungen; das Mittel aus ihnen wurde für die j
Berechnung des entsprechenden Wärmeleitungs- |
koeflfizienten L benutzt. Für reinen Wasserstoff ;
und reinen Sauerstoff wurden die oben ange-
führten Zahlen von Winkelmann gebraucht. |
Die Zusammensetzung der Mischungen ist in
der oberen Zeile angegeben. Alle Werte von '
Z. beziehen sich auf d' = 22". |
i
4. Zusammenstellung der Beobachtungs- i
resultate mit den theoretischen Werten. 1
Die im ersten Abschnitt abgeleitete Formel
(5) erlaubt mit Hilfe der berechneten Konstanten
-^"=0,999, .5=2,211 für jeden Wert - den
entsprechenden Wärmeleitungskoeffizient be-
rechnen. Thut man das und vergleicht die so
berechneten Zahlen mit den Beobachtungs-
resultaten, so sieht man, däss die berechneten
Werte stets grösser ausfallen, als die beobach-
teten, dass die berechneten Konstanten A und
B also etwas zu klein sind. Behält man aber
die oben berechnete Beziehung: A-=o,^$2B
bei, eliminiert mit Hilfe dieser Beziehung eine
der beiden Konstanten aus (5) und berechnet
dann aus dieser Gleichung die andere Konstante
für irgendeine Beobachtung, so bekommt man
B = 3,064 und also A = 1,379, Werte, die
.0 = 3,064 berechneten Werte der Wärme-
leitungskonstanten, unter L beob. die beobach-
teten Werte; rechts stehen die Differenzen
zwischen L beob. und Z ber.; die Überein-
stimmung ist ganz befriedigend. Links, unter
L VC. M. sind die nach dem Mischungsverhält-
nis aus Z| und Zj berechneten Werte ange-
führt; wie es auch aus der Formel vorauszusehen
war, liegen die beobachteten Werte immer
unterhalb des arithmetischen Mittels aus Li
und Z2.
Um also die Beobachtungsresultate mit den
theoretischen Werten in gute Übereinstimmung
zu bringen, mussten wir die theoretisch be-
rechneten Konstanten A und B mit einem
experimentell gefundenen Faktor 1,38 multipli-
zieren. Dieser Korrektions&ktor kann vielleicht
dadurch entstanden sein, dass die Wirkungs-
sphäre 0 in Wirklichkeit nicht ' ^ ist, son-
2
dern grösser, da die verschiedenartigen Mole-
küle sich bei dem Zusammenstoss auch anders
verhalten können, als die gleichartigen; in unserem
Fall wäre es also ö = -iAi 38 .^« +-^2 anzu-
2
nehmen. Es wurde schon oben erwähnt, dass
die Benutzung der Max well sehen Formel für
mittlere freie Weglänge zur besseren Überein-
stimmung mit den Beobachtungsresultaten fuhrt,
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742
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22.
als der von Clausius berechneten*); die oach
der letzteren Formel berechneten Werte führe
ich nicht an, da sie mit den Beobachtungen
sehr schlecht stimmen: die Differenzen sind
nicht nur sehr gross, sie zeigen auch einen
bestimmten Gang.
Zum Schluss möchte ich noch einige Worte
über die übliche Beziehung
Z = t„9i (6)
in Anwendung auf Gasgemische sagen. Wir
sahen, dass die Formel (5) uns eine ähnliche
Beziehung zwischen L für das Gemisch und
den Grössen Cv und 9t der beiden Bestandteile
gab. Nun kann man aber auch von dem
Reibungskoeffizienten und der spezifischen
Wärme bei konst. Volumen des Gemisches
selbst sprechen und es entsteht die Frage, ob
auch für Gemische die Beziehung zwischen
diesen Grössen in der Form (6) existiert, d. h.
ob wir die nach {5) additive Grösse L wenig-
stens annähernd dem Reibungskoeffizienten und
der spezifischen Wärme bei konst. Volumen
des Gemisches selbst proportional annehmen
können. Von diesem Standpunkt aus müssen
wir also das Gemisch als ein einheitliches Gas
betrachten, und nun sind wir gezwungen, bei
der Berechnung des Transportes der Wärme
(oder Bewegungsgrösse) an Stelle der beiden
vorhandenen Molekülarten mit solchen Mole-
külen zu operieren, die eine mittlere Masse, ein
mittleres Volumen, mittleres Molekulargewicht
u. s. w. besitzen. Führen wir diese Betrachtungen
durch, so gelangen wir zu der Beziehung (6),
aber erst das Experiment lässt entscheiden, ob
solche Annäherung zulässig ist.
Auf solchen Betrachtungen beruht die von
O. E. Meyer in seiner „Kinetischen Theorie
der Gase"^) angeführte Theorie der inneren
Reibung in Gasgemischen, die von Puluj')
entwickelt und an Gemischen aus Wasserstoff-
Kohlensäure geprüft wurde. Seine Beobach-
tungen gaben eine annähernde Übereinstimmung
mit dieser Theorie. Nach seiner Formel sind
die in der folgenden Tabelle unter 9{ ange-
gebenen Werte für die Reibungskoeffizienten der
verschiedenen von mir untersuchten Mischungen
berechnet. Unter Cv befinden sich die ent-
sprechenden spezifischen Wärmen, die als rein
additiv angenommen sind. Für reinen Wasser-
stoff und Sauerstoff sind für SR und Cv die Zahlen
dem Werke von O. E. Meyer*) entnommen.
Unter L ber. stehen die nach der Beziehung
-^= 1,6027 f„ SR (7)
US den ersten zwei Kolumnen berechneten
Werte (über den Faktor 1,6027 vgl. O. E.
Meyer, ibid. S. 294), unter L beob. meine
Beobachtungsresultate. Obwohl die für reinen
i) Boltzmann, ibid. S. 65 u. 70.
2) IL A '•
2) IL Auflage, S. 200.
3) Wien. Sitzungsber. 79, 2
Repert. 16, 590.
4) ibid. S. 294.
97 "• 745 '879; Carls
H^
0.
»
L ber.
Zbeob.
Prozent
10'
lOT
loi
lOO
_
885
2,4269
3442
3976
94,74
«5.7«
5.»6
1128
2,3074
417I
3744
14.29
1386
2,1023
4671
3217
75
*5
1573
1,8568
4682
2749
66,67
33.33
1672
1,6700
4475
37a8
2373
50
50
1801
1,2916
1827
25
75
1906
0,7239
32II
IIIZ
20
80
1919
0,6104
1878
9S9
15.38
84,62
1931
0,5056
1564
919
".5
87.5
•934
0,4402
'l!*
834
6,06
93.94
1949
0,2841
887
7'4
3.36
96,64
1954
0,2326
728
65.
100
«959
0,1563
491
633
Wasserstoff und Sauerstoff berechneten Zahlen
viel kleiner sind als diejenigen, welche ich zur
Berechnung meiner Beobachtungszahlen für Ge-
mische gebraucht habe, sind die nach der
Formel {7) für Gemische berechneten Werte
stets grösser als die entsprechenden beobach-
teten. Von einer Übereinstimmung kann keine
Rede sein, da einzelne berechnete Werte für
Gemische sogar den Wärmeleitungskoeffizient des
reinen Wasserstoffes überschreiten, was in keiner
Weise durch die Beobachtung bestätigt wurde
Zum Schluss sei es mir noch gestattet,
Herrn Prof. Nernst für die Anregung zu dieser
Arbeit, sowie für die wertvollen Ratschläge bei
Ausführung derselben meinen besten Dank
auszusprechen.
(EiDgegangen 9. Oktober 1904.J
Einige Beobachtungen über die Wirkung
des Lochunterbrechers.
Von K. R. Johnson.
Die zur Feststellung der Wirkungsweise der
Flüssigkeitsunterbrecher angestellten Versuche
beziehen sich immer auf die bei der praktischen
Anwendung derselben sich abspielenden Vor-
gänge, ohne diejenigen Erscheinungen zu berück-
sichtigen, die bei anderen Versuchsbedingungen,
z. B. beim Ausschalten der Induktionsspule aus
dem Stromkreise, auftreten. Die im folgenden
zu beschreibenden Versuche sind im Gegenteil
unter Benutzung eines beinahe induktionslosen
Stromkreises angestellt worden, indem die Strom-
bahn nur aus der Batterie und deren Zuleitungs-
drähten samt dem im Kreise eingeschal-
teten Unterbrecher bestand. Um die Ver-
suchsbedingungen variieren zu können, habe
ich dem Lochunterbrecher die in der Fig. i
veranschaulichte Form erteilt. Das innere Ge-
fäss besteht aus einem Trinkglase T, dessen
Boden mit einer kreisförmigen Uffnung versehen
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22.
743
ist, deren Durchmesser zum mindesten i cm
beträgt. Diese Öffnung wird durch eine unten
dicht am Boden gekittete Scheibe j s ver-
schlossen und diese Scheibe ist in der Mitte
an o durchgebohrt. Durch das Loch o kommu-
nizieren also die beiden Gefässe T und G.
Das Gefass wurde mit einer Alaunlösung gefüllt
und die Lösung wurde mit einer kleineren
Quantität verdünnter Schwefelsäure versetzt.
Die Betriebsspannung wurde von einer Akkumu-
Jt A,
Fig. I.
Fig. 2.
latorenbatterie von iio Volt geliefert. Der
Lochdurchmesser o betrug etwa 1,5 mm., die
Elektroden £ und Zs* bestanden aus Alu-
miniumblech und die Bodenscheiben s s wurden
aus verschiedenartigen Materialien hergestellt,
wie Glas, Glimmer, mit Firnis bestrichenes oder
mit Siegellack überzogenes Papier u. s. w. Die
am Boden angebrachte Scheidewand gestattete
mithin ein beliebiges Variieren der Länge der
im Loche befindlichen Flüssigkeitssäule. Das
Variieren der Dicke der Bodenscheibe ergab
nur unbedeutende Variationen in den beobach-
teten Erscheinungen, indem die Stromstärke
immer zwischen 0,5 u. 1,0 Amp, lag, während die
Temperatur eines im inneren Gefässe einge-
senkten Thermometers bis auf 42 oder 45 ** C.
stieg, obwohl die Dicke der Bodenscheibe von
dem dünnsten Glimmerblättchen bis zu einer
Glasscheibe von etwa 0,8 mm Dicke variiert
wurde. Um eine ungefähre Vorstellung von der
im Loche herrschenden Temperatur zu erhalten,
wurden verschiedenartige Bodenscheiben be-
nutzt, und es ergab sich dabei, dass beim Über-
ziehen des Bodenpapieres mit Siegellack der
Lack am Rande des Loches schmolz und krater-
förmig aufschwoll. Dagegen erlitt das ge-
firniste Papier keine Einwirkung von der im
Loche herrschenden Temperatur, die demgemäs
zwischen dem Schmelzpunkte des Siegellackes
und der Verkohlungstemperatur des Papieres
liegen muss. Dass die Temperatur so massig
erscheint, hängt offenbar von der lebhaften
Strömung der Flüssigkeit ab. Mit dem Verlegen
des Loches zum Boden des inneren Gefässes
wurde eine Aufsammlung der im Loche ent-
wickelten Gase beabsichtigt, denn ich glaubte,
die Gasbläschen würden dabei sämtlich in das
innere Gefäss emporsteigen. Dies erwies sich
jedoch als ein Irrtum, denn die Geisbläschen
stiegen nur zum Teil aufwärts, während ein an-
derer Teil derselben vom Loche nach unten
gingen, um bald wieder aufwärts zu steigen,
wobei sie sich unter dem Boden des inneren
Gefässes zu Blasen sammelten, ohne durch das
Loch aufsteigen zu können. Das Herabsteigen
der Gasbläschen hängt von einer nach unten
verlaufenden Strömung der Flüssigkeit ab. Die
Strömung kann man am besten beobachten,
wenn man eine allzu geringe Menge Schwefel-
säure der Alaunlösung zusetzt, wobei keine .
Gasentwickelung zustande kommt. Dabei
zeigen sich Schlieren in der Flüssigkeit, die
einerseits aufwärts, andererseits nach unten ge-
richtet sind. Die Richtung derselben deutet
mithin an, dass sowohl eine Strömung nach
oben als eine andere Strömung nach unten
durch das Loch fliessen, und demzufolge ist es
nicht möglich , die Gasbläschen sämtlich im
inneren Gefässe aufsammeln zu können, denn
sie werden immer zum Teil von der nach unten
gehenden Strömung mit fortgerissen.
Weil indessen die oben beschriebene An-
ordnung für die Aufsammlung der Gase sich
nicht geeignet erwies, so wurde die übliche
Form des Lochunterbrechers für diesen Zweck
benutzt. Zwei Trichter wurden mittels Siegel-
lack, wie die Fig. 2 angiebt, befestigt, und
oberhalb der Trichter wurden die Röhren R
und üf angebracht. Zwar konnte ich dabei
nicht vollständig verhindern, dass einige Gas-
bläschen ausserhalb des Trichterrandes zuweilen
aufstiegen und entwichen. Der Verlust war je-
doch immer sehr unbedeutend. Die Gasmengen
verteilten sich je nach der Neigung der Becher-
wand in höchst variierenden Verhältnissen
zwischen den beiden Röhren R und Ji^. Die
Verteilung der Gasmengen hing in der Weise
von der Neigung der Wand ab, dass diejenige
Röhre, nach welcher das Loch schief aufwärts
gerichtet war, stets das grössere Gasvolumen
enthielt. Wenn djis innere Becherglas senkrecht
gestellt wurde, und die Wand desselben am
Loche keine Neigung hatte, so trat eine eigen-
tümliche Erscheinung auf, die die beabsichtigte
gleiche Verteilung der Gase vollständig störte.
Nach dem Schliessen des Kreises wurde näm-
lich der Strom innerhalb einer Sekunde voll-
ständig abgebrochen. Nach dem Austreiben
der ersten kleinen Bläschen aus dem Loche
sammelten sich nämlich die folgenden in eine
Blase, die im Loche sitzen blieb und die Öffnung
vollkommen verschloss. Diese Gasblase stopfte
den Strom, und sie kam niemals aus dem Loche
heraus, wenn man nicht den Stromkreis zuerst
mit dem Stromschlüssel öffnete und sodann
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744
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 22.
die Schliessung wieder herstellte, wobei sie aus
dem Loche entwich. Dadurch stieg der Strom
zwar wieder auf, aber nur, um bald durch eine
neue Blase gestopft zu werden, und ich musste
wieder durch Öffnen und Schliessen diese neue
Blase entfernen u. s. w. Der Unterbrecher
konnte demzufolge nicht fiinktionieren, weil die
fiir das Heraustreiben der stopfenden Blase nötige
Energie nur durch Bewegung des Strom-
schlüssels hervorgebracht werden konnte. Für
das Aufsammeln der Gase wurde es deswegen
nötig, das Becherglas ein wenig geneigt zu
halten. Die Gasmengen wurden mit einer Lösung
von Pyrogallussäure in Kalilauge auf Sauerstoff
■ geprüft und ergab sich dabei, dass nur etwa "e
des ganzen Gasvolumens absorbiert wurde. Die
Gasmenge besteht mithin aus etwa i Teil Sauer-
stoff und 5 Teilen Wasserstoff, eine Zusammen-
setzung, die sich jedoch nicht als konstant er-
wies. Die geringe Menge Sauerstoff kann
eigentlich nicht befremden, weil ja ein stechender
Geruch von Ozon während des ganzen Versuches
wahrgenommen wurde. Die Gase sind also als
Zersetzungsprodukte des Wassers zu betrachten,
rv^
\ä
obwohl jedoch etwa 50 Proz. Sauerstoff als
Ozon ausgeschieden und von der Lösung ab-
sorbiert wird.
Wie oben bemerkt, wird der Strom von einer
Gasblase von Sauerstoff und Wasserstoff ge-
stopft, nicht von einer Dampfblase, und wenn
wir eine Kontinuität in den Vorgängen annehmen
dürfen, so mögen wir daraus schliessen, dass
die Unterbrechung des Stromes beim Einschal-
ten der Primärspule eines Funkeninduktors auch
von der entwickelten Menge von Sauerstoff
und Wasserstoff herrührt. Eine besonders eigen-
tümliche Erscheinung habe ich gefunden bei
einem Versuche, den Lochunterbrecher mit einem
Dampfunterbrecher zu kombinieren. ') Das innere
Gefäss bestand aus einem Glascylinder von
30 mm Durchmesser, der unten mit einem ein-
gekitteten Trichter bis auf die 8 mm lange
Trichterröhre verschlossen war. An der Seite
des Cylinders war ein kleines Loch o (Fig 3)
angebracht. Zur Erzeugung des Dampfes in der
Trichterröhre brauchte der Apparat eine Span
nung von etwa 60 Volt oder mehr. Bei Be-
nutzung einer niedrigeren Spannung (20 bis 30
Volt) versagte die Dampfentwickelung voll-
kommen; dessenungeachtet wurde bei dieser
niedrigen Spannung Gas im kleinen Loche />
entwickelt, trotz dem Vorhandensein der wei-
ten Trichteröffnung, die einen Querschnitt
besass, der mehr als das Zehnfache des Loch-
quersdinittes betrug.
•
l) Eine kurze Beschreibang dieses Dampfunterbrechers
soll nscb einer brieflichen Mitteilung an Herrn Prof. Becqaerel
demntchst in den Compt read, erscheinen, anf die ich liier
der Kürze halber verweise.
(Ebgegangen 2. Oktober 1904.}
Berichtigung.
In cler Mitteilung des Herrn J. J. Taudin Chabot „Ver-
such eines Modells und ein Seitenstü<^ zur Radioaktivität"
(diese Zeitschr. 6, 594, 1904) ist auf Seite 595, z. Spalte,
4. Zeile von unten statt „paninkompressibel" „paeninkompre^-
sibel" zu lesen.
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der
Redaktion von eintretenden Änderungen mSgUcbst bald
Mitteilung zu machen.)
Der Frivatdozent fttr allgemeine Physik an der Unireisi-
tSt Berlin und Mitglied der Physikalisch-teclinischen Reichs-
anstalt in Charlottenburg Professor Dr. Otto Lummer «nrde
zum Nachfolger des in den Ruhestand getretenen Geheimrat
Professor Dr. O. E. Meyer zum ordentlichen Professor der
Experimentalphysik an die Universität Breslau, der Professor
London in Breslau als Professor der Mathematik nach Dorn
als Nachfolger des Professors Heffter berufen.
Dem Privatdozenten der Elektrotechnik an der Karlsiuher
Technischen Hochschule, Ole Sivert Bragstad ist ein I.ehr-
aufbag erteilt worden für Theorie der Wechselströme, Elek-
trische Bahnen etc.
Der a. o. Professor der Meteorologie und Klimatologie
an der böhmischen Universität in Prag Dr. Angustin wurde
zum Ordinarius ernannt.
Der ordentliche Professor der mathematischen Physik u
der Universität Innsbruck, Dr. phil. Karl Einer, KCtglieil
der Wiener Akademie der WissenschaAen, ist anlässlich seines
Cbertritts in den Ruhestand zum Hofirat ernannt worden.
Am 23. September starb in Modena der ord. Professor
der Geometrie Dr. Francesco Chizzoni, 56 Jahre alt, am
2. Oktober der Professor der Physik Dr. Karl Selim Lern-
ström in Helsingfors.
Für die Redaktion verantwortlich Privaidozent Dr. Emil Hose in OSttingen. — Verlag von S. Hlrtel In Ldpitg.
Druck von Auenst Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 23.
15. November 1904.
Redakdoimchlan für No. 14 am 16. NoTcmber 1904.
5. Jahrgang.
OrisiMdnItMImgen :
P. Dm de, Theorie nnd Praxis io der
drahtlosen Telegraphie. S. 745.
K. F. Huth, Bemerkung zu der Arbeit
des Herrn J. Zenneck: Theorie
und Praxis in der drahtlosen Tele-
graphie. S. 748.
V. Conrad u. M. Topolansky,
Elektrische Leitfähigkeit und Ozon-
gehalt der Lnft S. 749.
INHALT:
' J. Stark, Quecksilber als kathodische
I Basis des Lichtbogens. S. 7J0.
R. W. Wood, Eine quantitative Be-
I Stimmung der anomalen Dispersion
des Natrinmdampfes im sichtbaren
I und ultravioletten Spektralgebiete,
i S. 751.
Zusammenfassende Bearbeitungen:
F. Klein, Mathematik, Physik, Astro-
nomie an den deutschen Univer-
sitäten in den Jahren 1893 — 1903.
S. 764-
I Bespreohungen:
C. A. Bisch off, Materialien
Stereochemie. S. 775.
Jahrbuch der Chemie. XlII. S.
W. M. Watts, Einführung in
I Stadium der Spektralanalysis. ^. 776.
I Pereorallen. S. 776.
(l.T
70.
das
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Theorie und Praxis in der drahtlosen Tele-
graphie.
Von P. Drude.
Unter gleichlautendem Titel hat kürzlich J.
Zenneck') in dieser Zeitschrift an einige neuere
Arbeiten den Massstab anlegen wollen, „wieweit
dieselben für die praktischen Bedürfnisse der
drahtlosen Telegraphie unmittelbar Brauchbares
oder Neues enthalten." — Dass eine derartige
Absicht von einem Sachverständigen ausge-
sprochen wird, der der Schule entstammt,
welcher die Funkentelegraphie , dieser junge
Spross unsrer Kultur, die lebenskräftigsten
Triebe verdankt, kann nur durchaus erwünscht
sein. Nur scheint mir, dass diese Absicht Zen-
necks insofern einseitig durchgeführt ist, als
er einen praktischen Nutzen der von ihm be-
sprochenen neueren (nach M. Wien publizierten)
Arbeiten überhaupt nicht anerkennt, sondern
sein Urteil über meine Arbeiten lautet: Das Neue
ist nicht gut und das Gute ist nicht neu. Ich
könnte nun. vielleicht besser den Nutzen meiner
bisherigen Arbeiten hervortreten lassen, wenn
ich das Ziel, welches ich mir als Programm vor-
genommen habe, schon näher erreicht hätte
und selbst praktische Versuche in grösserem
Massstabe ausgeführt hätte, die ich durchaus
hoffe einmal ausfuhren zu können, aber dieses
Ziel ist so weit, und ich kann so wenig Zeit
dieser Aufgabe widmen, dass ich lieber schon
jetzt zum Zenneckschen Aufsatz das Wort er-
greife, damit sich das dort ausgesprochene un-
günstige Urteil nicht zu sehr festsetzt und even-
tuell zu einem getrennten Marschieren von Theorie
und Praxis fuhrt, wo doch von einem intensiven
Zusammenarbeiten beider Richtungen; wie über-
all, so vor allem hier der beste Fortschritt zu
erwarten ist.
Meine Arbeitsrichtung legt es mir nahe, zu
dieser wesentlich auf deutschem Boden stehen-
i) J. Zenneck, diese Ztschr. 6, $86, 1904.
den Entwickelung, an der ich ein warmes In-
teresse habe, auch nach meinen Kräften beizu-
tragen. Daher ergreife ich das Wort.
Ich habe folgende Punkte im Aufsatze Zen-
necks zu besprechen:
I. Die Formeln, welche ich') auf Grund einer
Kombination von Theorie und Experiment für
Berechnung der Eigenwellenlänge einer Spule
mit angehängter Antenne ermittelt habe, be-
sitzen nach Zenneck a) keine praktische Be-
deutung, weil die Antenne sich zu weit von den
theoretischen Verhältnissen eines freien Drahtes
entfernte, und b) entsprechen sie auch keinem
Bedürfnis, weil man den Dönitzschen „Wellen-
messer" ^) habe.
Zu a) schildert Zenneck die Verhältnisse
auf Gross-Möllen wie folgt: „Der Mast, welcher
den Sender trägt, wird durch eine grosse Zahl
von Drahtseilen gehalten. Diese müssen bis
nahe an die Spitze des Mastes gehen, wenn
der Mast auf die Dauer den Stürmen an der
See standhalten soll." Dieselbe Station wird
nun von G. Eichhorn in seinem kürzlich er-
schienenen Buche') wie folgt geschildert: „Auf
den Ostseestationen dienten zur Befestigung des
Luftdrahtes starke Holzmasten von 50 m Höhe.
Auch wurde dafür Sorge getragen, dass der
Luftdraht möglichst entfernt von den eisernen
Pardunen lag, welche den Mast hielten."
Sollte man da nicht wenigstens den Versuch
machen, festzustellen, wieweit meine Formeln
die ermittelte Wellenlänge darstellen.' Wenn
man wirklich einen Massstab an meine For-
1) P. Drude, Ann. d. Pbys. 11, 957, 1903.
2) Das Dönitzsche Instrument misst direkt keine „Wellen",
sondern Frequenzen. Daher wäre vielleicht besser, diesen
von Dönitz selbst eingeführten Ausdruck in der Litteratur
durch den richtigeren: „Periodenmesser" oder „Frequenz-
messer" zu ersetzen. Höchstens die Anwendung auf das Ge-
biet der elektrischen Wellen würde die Bezeichnung „Wellen-
messer" nahe legen.
3) G. Eichhorn, Die drahtlose Telegraphie, auf Grund
eigner praktischer Erfahrungen. Leipzig, Veit & Comp. 1904,
S. 115.
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746
Physilcalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
mein legen will, soll man dies thun. Herr
Eichhorn schreibt mir: „Ich glaube, seiner Zeit
die Rechnung nach Ihren Formeln durchgeführt
und übereinstimmend'gefunden'zu'haben." Auf
meine Anfrage teilte mir Herr Eichhorn mit
(die niedergeschriebenen Daten hat er zwar
momentan nicht zur Stelle), dass die Sekundärspule
des SendertransformatorsJ'20 Windungen'Kupfer-
draht der Ganghöhe^ == 2,5 mm (Dicke rf= i mm)
enthalten und 14 oder*i5cm Durchmesser be-
sessen habe. Später teilte er mir mit, dass
die Spule vielleicht auch nur 12 — 15 Windungen
(anstatt 20) besessen haben könne. In "einiger
Zeit hofft Hr. Eichhorn, mir die thatsächlichen
Daten liefern zu können. Die Antenne hatte eine
Länge von /-^65*m und 10 cm „wirksamen"
Radius. Nach meinen Formeln berechnet sich
aus «==20, 2r^=i4 cm, der Durchlassindex /?
zu 0,294, die Eigenwellenlängfe jI^ der Spule zu
36,2 m, die der Spulefmit Antenne und Gegen-
kapazität zu JL- '= 375 m. Aus«^ 12, 2r=^ 14cm
berechnet sich /? =-0,448, ^ = 24,7 m, 2 =- 3 1 5 m.
Gefunden ist (nach Eichhorn) A-^= 280 m oder
X = 300 m. Die nach mir berechnete Wellen-
länge ist also für n =^'20 erheblich grösser, als
die gefundene Wellenlänge, für «=12 'stimmt
sie nahezu mit der Erfahrung überein.
Da ich nicht weiss, in welcher Weise die
Punkenstrecke in der Sekundärspule angebracht
ist bei der Messung mit dem Dönitzschen Fre-
quenzmesser und ob derselbe die Wellenlängen
wirklich richtig angegeben hat'), so kann ich
nicht sagen, wie weit die gemessene Zahl
i = 280 m zuverlässig ist. Wenn, wie Zen-
neck meint, die Befestigung der Antenne, sie
zu sehr von einem freien Draht entfernt hätte,
so hätte eine Abweichung zwischen Theorie und
Praxis in dem Sinne stattfinden müssen, dass die
gefundene Wellenlänge grösser als die berechnete
gewesen wäre, während es hier umgekehrt ist.
Jedenfalls ist klar, dass in der Praxis die
Führung der Antenne möglichst dem idealen
Fall eines freien Drahtes anzunähern ist, weil
dieser die beste Fernwirkung giebt. Auf Kriegs-
schiffen mag das erhebliche Schwierigkeiten
machen, auf Landstationen lässt sich das Ziel
m. E. erreichen. In jedem Falle werden aber
meine Formeln, wie ich hoffe, brauchbare Nähe-
rungen geben. ^) Die an ihnen anzubringende Kor-
rektion z. B. auf Kriegsschiffen wird wahrschein-
lich darin bestehen, dass der wirksame Radius
der Antenne in der Berechnung etwas grösser
anzunehmen ist, als in meinen Formeln, weil
durch die Pardunen die Kapazität der Antenne
1) Die exakte Angabe absoluter Zahlen' filr grosse Wellen-
längen ist 'nicht ganz einfach.
2)'\Vie sehr man vor diesen Formeln im Dunkeln tappte,
zeigt sich schon darin, dass vielfach in der Litteratur gerade
der Praktiker die Meinung ausgesprochen war, dass die An-
tennenlänge (ohne Gegenkapazität) V4 Wellenlsinge betrage,
trotz der eingefiigten Spule.
vergrössert wird. Man könnte die Korrektion
leicht ermitteln durch geometrisch ähnliche Nach-
bildung der Verhältnisse in kleinem Massstabe
im Laboratorium. Wenn die Korrektion er-
mittelt ist, so hat man darin auch zugleich einen
Mass.stab, wie stark sich die thatsächliche An-
tenne von dem anzustrebenden Verhalten eines
freien Drahtes entfernt, also auch schon aus
diesem Grunde ist die Anwendung der'Formeln
nützlich.
Zu I, b) bemerke ich, dass der Dönitzsche
Frequenzmesser') für Frequenzvergleichungen
der drahtlosen Telegraphie gewiss recht bequem
zu handhaben ist, dass er aber bequemer ist,
als eine Berechnung, die man in 15 Minuten
durchführen kann, glaube ich nicht, zumal seine
Anwendung die Anbringung einer sonst nicht
vorhandenen Funkenstrecke erfordert und die
Dämpfung im System Spule + Antenne wegen-
der Strahlung ziemlich stark ist. Durch meine
Formeln kann man den Sender auf dem Papier
ohne Zwischenschaltung eines Versuches in
kürzester Zeit vollständig dimensionieren. So
habe ich kürzlich hier zu Versuchen im Freien
in kleinerem Massstabe (Antennenlänge 3 ml
innerhalb einer Stunde Sender und Empfänger
im voraus berechnet"^ und die Einrichtung
funktionierte sofort tadellos.
Um den weiteren Nutzen meiner Formeln
für praktische Aufgaben zu sehen, möchte ich
hinweisen auf eine neuere Arbeit von Slaby^),
in welcher die Aufgabe behandelt wird, ohne
Änderung der Antennenlänge die Eigenperiode
durch Einfügung verschiedener Spulen zu ver-
ändern. Diese Aufgabe ist durch meine Arbeit
erledigt*) und wenn vielleicht die Antenne nicht
genügend frei aufgehängt ist, so genügt die
Korrektion, die in meinen Formeln bei einer
Spule ermittelt ist, sehr wahrscheinlich auch
zur Berechnung bei anderen Spulei\.
Eichhorn^) hat die ausbalanzierende Gegen-
kapazität der Antenne in sehr guter Überein-
stimmung mit meinen Formeln gefunden. Dies
scheint mir auch dafür zu sprechen, dass die
Antenne nicht wesentlich von den Verhält-
nissen eines freien Drahtes abwich. Ich möchte
aber jedenfalls diese Übereinstimmung hervor-
heben, da Zenneck meine Arbeiten auf die
i) Zenneck nennt die Frequenzbestimmung durch Re-
sonanz die Bjerknesssche Methode. Dem kann ich nicht
zustimmen, sie ist die Hertzsche Methode zu nennen. Das
Spezifische von Bjerkness, dem Schüler von Hertr, Viegt
in der Bestimmung der Dämpfung aus der Form der Reso-
nanzkurre.
2) Dabei sollte sogar das Verhältnis der Wellenlänge der
Seknndärspule des Senders ohne Antennen zur Wellenlänge
mit Antennen ein bestimmtes sein.
3) A. Slaby, Elektro-techn. Ztschr. 26, 716, §6. 1904.
4) Darin, dass meine Arbeit bei Slaby nicht citiert isi.
erblicke ich noch keinen Beweis (ir die praktische Unbrauch-
barkeit meiner Formeln.
5) G. Eichhorn, 1. c, S. 236.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
747
Brauchbarkeit iiir die praktischen Bedürfnisse
der drahtlosen Telegraphie prüfen wollte und
er hierüber nichts sagt.
2. Zenneck vermisst in meiner Arbeit den
Nachweis, dass die Vielfach-Antenne auch be-
züglich der Strahlung einer einfachen Antenne
von grösserem Radius gleichwertig ist. Da ich
nachgewiesen habe, dass die Vielfach-Antenne
hinsichtlich der Vergrösserung der Eigenperiode
einer dicken Einfach-Antenne gleichkommt, so
ergiebt sich dies nach dem Poyntingschen Satze
und der unveränderten relativen Lage der elek-
trischen und magnetischen Kraftlinie (wenigstens
in grösserer Distanz vom Sender) auch not-
wendig hinsichtlich der Strahlung. Diesen Ge-
danken habe ich für so selbstverständlich ge-
halten, dass ich ihn nicht weiter ausgeführt habe,
und es auch jetzt nicht thue'), zumal Zenneck
die thatsächliche stärkere Strahlung von Viel-
fach-Antennen gar nicht bestreitet.
3. Damit, dass ich in einer späteren Arbeit-)
zu dem Resultat gelange, dass der beste Tesla-
Transformator nur eine einzige Primärwindung
enthalten soll und möglichst wenig tote Selbst-
induktion im Primärkreis, beanspruche ich nicht
eine Priorität, denn dies Resultat ist schon aus
der Oberbeckschen Arbeit') abzulesen, nach
der das Potential an der Tesla-Spule proportional
zur Quadratwurzel aus der Primärkapazität ist,
wenigstens wenn die Funkenpotentialdifferenz
im Primärkreis konstant bleibt (und die Dämpfung,
die Oberbeck nicht berücksichtigt hat). Ich
hatte aber bisher keine in den Handel ge-
brachte Tesla-Transformatoren gesehen, welche
diese Forderung erfüllen, und daher war es
wohl gerechtfertigt, dies Resultat noch einmal
hervorzuheben. Nach Zenneck ist von ihm
eine diesem Resultat entsprechende Form, die
allerdings nicht dem eigentlichen Tesla-Trans-
formator entspricht, sondern dem Sender in
der drahtlosen Telegraphie ohne Antennen,
1900 zum Patent angemeldet worden. Diese
Form Zennecks war mir unbekannt. Ob und
wo diese Form publiziert ist, weiss ich nicht.
(Da ich kein Patent nehmen wollte, hatte ich
auch keinen Anlass, Patentschriften zu studieren.)
Mir fällt auf, dass trotzdem die bisher publi-
zierten Sender alle mehrere Primärwindungen
enthalten. Um so mehr halte ich'die Hervor-
hebung jenes Resultates in meiner Arbeit für
wünschenswert. — Dass Zenneck mehrere
parallel geschaltete Primärwindungen besonders
günstig gefunden hat, erklärt sich durch die
dadurch herbeigeführte Verminderung der pri-
1) Ebensowenig gehe^ich auf den scheinbaren Gegensatz
ein, den Zenneck zwischen einer Bemerkung Abrahams
und einer von mir glaubt konstatieren zu müssen, weil ich
das besser bei einer späteren Gelegenheit thun kann.
3) P. Drude, Ann. d. Phys. 18, 542, 1904.
3) A. Oberbeck, Wied. Ann. 56, 623, 1895.
mären Selbstinduktion und entspricht dem in
meiner Arbeit genannten Resultat, dass die
Primärwindung möglichst dick sein soll.
4. Zenneck bestreitet das von mir theo-
retisch gefundene Resultat, dass die Koppelung
li == 0,6 zur Erzielung hoher Sekundärpotentiale
besonders günstig sein soll auf Grund von Ver-
suchen, welche ergaben, dass bei ^' = 0,25 die
sekundäre Funkenschlagweite 3, i mm betrug, für
die Koppelung ^'=0,1 8 dagegen 3,2 mm. Diese
Versuche sind für mich nicht beweisend a) wegen
der Ungenauigkeit der Funkenschlagweiten-
Messungen, b) weil bei geringen Dämpfungen
das Maximum-Sekundär-Potential mit wachsen-
der Koppelung bis zu ti = 0,6 nicht beständig
wächst, sondern schon bei kleinerem k' re-
lative Maxima besitzen kann.') Beweisend
für die Unrichtigkeit meines Resultates würden
erst Versuche sein, bei denen die Koppelung
k' = 0,6 wirklich erreicht ist (was, wie ich jetzt
gesehen habe, möglich ist), oder mindestens
weiter in die Höhe getrieben ist als bei Zenneck.
Wenn man die Koppelung und das Dekrement
7i + 7i bei den Versuchen misst, kann man
auch bei kleinerem k' die Theorie direkt mit
dem Experiment vergleichen, denn der Weg
der Berechnung für das Sekundär-Potential Vi
ist in meiner Arbeit vollständig angegeben.
Diesen Weg hat aber Zenneck nicht be-
treten. — Bei dem von mir abgeleiteten Re-
sultat, dass allgemein die Koppelung k' =-= 0,6
besonders günstig ist, ist allerdings vorausge-
setzt, dass durch stärkere Koppelung nicht etwa
das Dekrement y^ erhöht wird, da aber Zen-
neck nur 3,2 mm Funkenschlagweite angiebt,
ist wohl bei seinen Versuchen Büschel entladung
der Sekundärspule in der Luft nicht vorhanden
gewesen. Dass bei stärkerer Koppelung' das
primäre Dekrement 7i zunimmt, wie Zenneck
vermutet, halte ich für unwahrscheinlich, denn
dasselbe wird nur durch Energie Verluste im
Funken verursacht und durch geringe^) Energie-
übertragung auf die Zuleitungen zum Funken.
5. Ich stimme Herrn Zenneck darin zu,
dass man allgemein über den Gang des Quo-
tienten Anfangsspannung F dividiert durch
Funkenwiderstand w, nichts aussagen kann.
Ich habe ja auch nur behauptet, dass er inner-
halb gewisser Funkenlängen wenig variiere.^)
Ebenso sind wir ja darin einig, dass innerhalb
i) Vgl. P. Drude, 1. c. 547, wo für >'' + y'^o,is das
Maximum-Potential Fj bei *' = 0,384 grösser ist, als bei
k' = 0470. Bei kleineren Dämpfungen tritt ein solches Oszi-
lieren von V^ intensiver auf. \Vie ich jetzt durch eigene Ver-
suche gelernt habe, kann man in der That viel kleinere De-
kremente, als ^'^^^'=0,15 erhalten. Vielleicht hat auch
Zenneck mit kleinerem ^' ^* gearbeitet.
2
z] Wenigstens wenn man richtig schaltet, d. h. die Zu-
leitungen dicht am Funken anbringt.
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748
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
r I
gewisser Grenzen das sekundäre Maximum-
potential nur wenig von der Anfangsspannung
F abhängt, wie ich es in meiner Arbeit be-
hauptet habe. Auf die Ableitung dieses Re-
sultates aus der Theorie und auf die Grenzen
selber (die nicht in allen Fällen dieselben
sind) werde ich später an anderer Stelle noch
einmal zurückkommen, von vornherein ist das
Resultat ja plausibel, da bei wachsendem P
schliesslich sicher die Primärdämpfung im Funken
zunehmen muss-
6. Zenneck sagt (und führt das mir gegen-
über brieflich genauer aus), dass die Braun sehe
Röhre für Wechselzahlen über io"7sec nicht
mehr brauchbar sei, und dass daher meiner
Methode, aus kombiniertem Integral- und Maxi-
maleffekt die Dämpfungen zweier gekoppelter
Schwingungskreise einzeln zu bestimmen, „die
Grundlage" fehle. Meine Arbeit behandelt die
Bestimmung der Dämpfung ganz allgemein.
Wenn die Braun-Röhre für die Wechselzahlen
der drahtlosen Telegraphie versagen sollte, so
kann man Maximum-Potentiale aus Schlagweiten
prinzipiell messen ; dass hierfür nicht ohne wei-
teres die Resultate aus statischen Messungen
zu benutzen sind, war mir wohl bewusst und
ich hätte bei Experimenten darauf geachtet.
Die Aufgabe jener Arbeit habe ich in Fest-
legung der theoretischen Grundlage gesehen,
um sie später für Versuche benutzen zu können.
Dass dort noch gewisse experimentelle Schwie-
rigkeiten liegen, gebe ich zu, halte sie aber
nicht für unüberwindlich. Die von mir vor-
geschlagene Methode ist also noch nicht
experimentell angewandt und durchgebildet,
das würde ich schon später nachholen, wenn
ich zu praktischen Versuchen kommen sollte;
aber die Grundlage fehlt meiner Methode
nicht, auch nicht für die Wechselzahlen der
drahtlosen Telegi-aphie, denn die Grundlage
sehe ich in den Formeln. Ich habe mir übri-
gens in meinem Beobachtungsjournal schon vor
7 Jahren notiert, dass ich die Braun-Röhre selbst
für wesentlich höhere Wecbselzahlen zur Be-
stimmung der Maximalamplitude benutzen
konnte, mit welcher Genauigkeit dies möglich
ist, vermag ich jetzt nicht zu sagen. Eine di-
rekte Bestimmung der Dämpfung mit der Braun-
Röhre aus Lage der helleren Umkehrpunkte
war mir aber nicht möglich. Die von mir in
meiner Arbeit theoretisch begründete Methode
ist anzuwenden, wenn man die Dämpfungen im
Primär- und Sekundärkreis gleichzeitig be-
stimmen will und keine der beiden Dämpfungen
im voraus zu berechnen ist. Wendet man
einen nicht strahlenden Sekundärkreis mit va-
riabeler Periode an, bei dem man die eigene
Dämpfung im voraus mit genügender Genauig-
keit berechnen kann, so kann man aus der be-
obachteten Resonanzkurve des Integraleffektes
die Dämpfung im Primärkreis bestimmen, und
zwar nach Bjerkness durch geometrische Kon-
struktion, nach den von mir mitgeteilten Formeln
analytisch. Ich ziehe letzteren Weg vor. weil
er m. E. bequemer ist. In dieser Weise habe
ich schon seit längerer Zeit die Dämpfung von
Kondensatorkreisen mit Funkenstrecke in zahl-
reichen Fällen systematisch untersucht; die be-
treffende Arbeit ist im Druck. Ich erfahre jetzt
durch den Aufsatz von Zenneck, dass Herr
Rempp die gleiche Aufgabe behandelt hat.
Ich vermute, dass er nach gleicher Methode
gearbeitet hat, wie ich. Für den vorliegenden
Zweck würden dann also Zenneck und ich
hinsichtlich der Wahl der Methode einerlei
Meinung sein, der Zweck der von mir in der
früheren Arbeit vorgeschlagenen kombinierten
Methode der Beobachtung von Maximal- und
Integrjileffekt ist ein femer liegender, der aber
auch praktisch wichtig sein kann, nämlich der
der gleichzeitigen Messung der primären und
sekundären Dämpfung, wenn über beide im
voraus nichts bekannt oder zu berechnen ist.
Giessen, 21. Oktober 1904.
(Eingegangen 26. Oktober 1904.^
Bemerkung zu der Arbeit des Herrn J. Zen-
neck: Theorie und Praxis in der drs^tlosen
Telegraphie.
Von Erich F. Huth.
Die Bemerkungen, welche Herr Zenneck
über die am Schlüsse meiner Arbeit „Entnug-
netisierung durch schnelle elektrische Schwing-
ungen und ihre Verwendung zur Messung elek-
tromagnetischer Strahlung" angestellten Versuche
macht, könnten den Anschein erregen, als ob
ich über die Verhältnisse, wie sie bei der prak-
tischen Ausübung der drahtlosen Telegraphie
vorliegen, nicht unterrichtet sei und aus meinen
Experimenten Schlussfolgerungen gezogen hätte,
welche auf die Funkentelegraphie anzuwenden
' nicht gerechtfertigt sei.
Darauf habe ich zu erwidern, dass ich 1.
auf die einschränkenden Bedingungen hinge-
' wiesen habe, unter denen man in kleinen Räu-
' men zu arbeiten gezwungen ist. Der Vorwurf,
dass die Versuchsanordnungen den Verhält-
nissen in der Praxis nicht entsprechen, wird
, unter diesen Umständen sehr wohlfeil zu er-
heben sein.
2. Nutzanwendungen auf die drahtlose Tele-
graphie sind nicht allein aus Experimenten,
sondern auch auf Grund von Überlegungen ge-
macht worden, welche unabhängig von meinen
speziellen Versuchsanordnungen waren.
I 3. Bei der Frage, ob die Erdung durch
I eine Kapazität ersetzt werden könne, wurde
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
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eine Methode angewendet, welche eine Haupt- |
fehlerquelle bei Untersuchungen im Labora- |
torium, die geringe Entfernung zweier geerdeter I
Stationen, ausschaltet. Schliesslich wäre es im
Interesse der Sache erspriesslicher gewesen, |
wenn Herr Zenneck seine Ausstellungen et- |
was exakter motiviert hätte. Apodiktische Ur- '
teile sind in diesen Dingen als durchaus un- |
angebracht zu bezeichnen. !
(Eingegangen 6. Oktober 1904.) {
Elektrische Leitfähigkeit und Ozongehalt der
Luft
Von V. Conrad und M. Topolansky.
Seit Mitte Januar 1904 werden an der Central-
anstalt für Meteorologie in Wien gelegentlich
eines 24 stündigen Beobachtungsdienstes auch
Zerstreuungsmessungen mit einem Apparat nach
Elster und Geitel von Günther in Braun-
schweig vorgenommen. Die Messungen werden
sechsmal im Tage angestellt und zwar um 12''
Mitternacht, 4''a, 8''a, 1 2'' Mittag, 4''p und 8''p.
Sind die Termine auch zu weit voneinander
abliegend, als dass man eine sichere Kenntnis
über den täglichen Gang der Zerstreuung aus
den Beobachtungen erlangen könnte, und ist
auch der Beobachtungsort (in der Nähe der
Stadt) für einwandfreie Messungen nicht gerade
besonders geeignet, so kann man doch viel-
leicht die Abhängigkeit der so gewonnenen Zer-
streuungswerte von gewissen meteorologischen
Faktoren feststellen. 1
Da an der genannten Anstalt auch regel-
mässige Ozonmessungen zu den meteorologischen
Beobachtungsterminen 7''a, 2''p, 9''p mit Jod-
kleisterpapieren von Dr. Lender nach einer
willkürlichen Farbenskala, die 14 Töne enthält,
(der o-Ton ist weiss, der 14. Ton am dunkelsten) '
angestellt werden, so lag es nach den Unter-
suchungen von Richarz und Schenck') nahe,
zu untersuchen, ob die elektrische Leitfähigkeit
der Luft und der Ozongehalt derselben in einer |
Wechselbeziehung stehen.
Wir haben diese Untersuchung folgender-
inassen angestellt: es wurden jene Tage heraus-
gesucht, die die Ozonstufen o und i aufwiesen; ;
hierauf wurde das Mittel der Zferstreuungswerte |
gebildet, die an diesen Tagen gefunden wurden, l
Die Tage der Ozonstufen 2 und 3 wurden in 1
gleicher Weise behandelt u. s. f. Es standen |
uns im ganzen ca. 650 Beobachtungen zur Ver- I
fügung.
Die folgende Tabelle enthält in der ersten 1
Spalte die betreffenden Ozonstufen, in der zweiten '
und dritten das entsprechende Mittel der nega- 1
i) Berl. Sitzungsber. 1903 und ebenda 1904. 1
tiven bezw. positiven Zerstreuung (in relativen
Werten); in der vierten Spalte steht die Zahl
der verwendeten Beobachtungen. Der leichteren
Übersichtlichkeit halber haben wir beistehend die
Beziehung zwischen Zerstreuung und Ozongehalt
noch graphisch in der Fig. i dargestellt.
Ozon 1
1
Z-
1
Zahl der
Beobachtungen
0—1
8,0
8.7
i I02
2—3
8.9
9.0
60
4-5
9.3
10,6
«44
6-7
11,2
1 11.8
7»
8-9
11,8
1 10.7
80
10 — 11
»4.7 •
13.«
96
12—13
16,9
«7.4
84
Wenn man die Zahlen der Tabelle betrachtet,
I so sieht man, dass die Zerstreuungswerte mit
steigendem Ozongehalt steigen ; eine Ausnahme
bildet nur das Mittel für die Ozonstufe 8 — 9,
I welches einen abnorm tiefen Wert aufweist.
I Dieser tiefe Wert erklärt sich aber aus dem
Umstände, dass hier von den 80 verwendeten
I Beobachtungen ungefähr 65 bei Nebel angestellt
i wurden, der die Zerstreuung stark herabdrückte.
I
Ozon,
Man kann also sagen, dass ein Zusammen-
hang zwischen der Verfärbungsintensität der
Jodkleisterpapiere und der Zerstreuung besteht.
Ob man es hier mit einem Zusammenhang der
Ozonisierung der Luft und der Leitfähigkeit der-
selben zu thun hat, muss freilich dahingestellt
bleiben, da es ja nicht vollkommen sicher ist,
ob gerade das Ozon die Jodkleisterpapiere ver-
färbt.
Vielleicht könnte man umgekehrt aus der
aufgefundenen Beziehung, und der Übereinstim-
mung mit Richarz |und Schenck schliessen,
dass die Verfärbung der Jodkleisterpapiere wirk-
lich durch den Ozongehalt hervorgerufen wird.
Sicherlich kann man aber aus diesen Resul-
taten den Schluss ziehen, dass sich die Jod-
kleisterpapiere nicht bei höherer relativer Feuch-
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7SO
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
tigkeit dunkler färben, wie Schöne*) meint, da
sonst die Beziehung zwischen Zerstreuung und
Verfärbungsintensität die umgekehrte wäre.
i) s, daräber: J. M. Pcmter, Met. Zeitschr. Jahrg. 1881,
S. 394-
Wien, k. k. Centralanstalt für Meteorologie
und Geodynamik, August 1904.
(Eingegaugen 28. September 1904.)
Quecksilber als kathodische Basis des Licht-
bogens.
Von J. Stark.
Damit der Lichtbogen bestehen kann, muss
in seiner kathodischen Strombasis eine inten-
sive Emission negativer Elektronionen infolge
hoher Temperatur'statthaben. ') Verhindert man
in der kathodischen Strombasis durch künst-
liche Abkühlung die Entwicklung einer hohen
Temperatur, so wird der Lichtbogen unmöglich.''')
Jener Theorie und diesem Resultat scheint in-
des die Thatsache zu widersprechen, dass der
Lichtbogen flüssiges Quecksilber als Kathode
haben kann. Mit Recht macht C. D. Child')
in seiner neuen Untersuchung über den Licht,
bogen auf diesen Punkt mit folgenden Worten
aufmerksam (S. 126): „Es kann z. B. in einem
Vakuum zwischen Quecksilberelektroden ein
Lichtbogen hergestellt werden, und wenn der
Druck 0,29 mm beträgt, so kocht Quecksilber
bei 100" C. Diese Temperatur ist viel zu niedrig,
um die negativen Ionen vop dem Quecksilber
fortzutreiben." Diese' Bemerkung'; von Child
veranlasst mich, folgende schon vor längerer
Zeit gemachten Beobachtungen mitzuteilen.
Es steht fest, dass bei etwa 3 Amp. Strom-
stärke die kathodische Basis des Quecksilber-
lichtbogens im Vakuum ungefähr nur 10 mm"''
gross ist. Wohl in allen bisher untersuchten
Fällen war indes die ganze Kathodenoberfläche
10— lOCXDmal grösser. Wenn also in der
kathodischen Strombasis eine hohe Temperatur
vorhanden ist, so gilt J dies nur von einem
kleinen Teil der Kathodenoberfläche; der übrige
Teil niag eine niedrige Temperatur haben. So-
dann ist zu beachten, dass die hohe Tempe-
ratur der kathodischen Strombasis nur in der
äussersten Oberfläche vorhanden ist; im Innern
der kathodischen Quecksilbermasse mag eine
niedrige Temperatur herrschen. Dass von der
kathodischen Strombasis nach dem Innern der
Kathode ein riesiger ' Temperaturabfall -J_^ vor-
handen sein kann, konnten Herr Cassuto und
1) J. Stark, Ann. d. Phys. 18, 673, 1903.
2) J. Stark u. I,. Cas"suto, diese Zeitschr. B, 264, 1904.
3) C. D. Child, Phys. Rev. 19, 117, 1904.
der Verfasser an Messingelektroden auf folgende
Art feststellen. Als Kathode diente eine Röhre
von etwa 0,7 mm dickem Messing; durch sie
wurde ein rascher Strom von Leitungswasser
getrieben; wurde der Lichtbogen entzündet, so
verdampfte in seiner kathodischen Strombasis
das Metall, obwohl das aus der Röhre tretende
Wasser kalt blieb.
Würde die Temperatur der kathodischen
Strombasis auf der ganzen Kathodenoberfläche
und auch im Innern des flüssigen Quecksilbers
vorhanden sein und thermisches Gleichgewicht
zwischen Flüssigkeit und Dampf bestehen, so
könnte natürlich bei 0,29 mm Druck die Tem-
peratur nicht diejenige der Gelbglut sein. In
Wirklichkeit aber ist diese hohe Temperatur
nur in der kleinen Strombasis vorhanden; hier
besteht kein rein thermisches Gleichgewicht
zwischen Dampf und Flüssigkeit, es hat viel-
mehr eine sehr stürmische Verdampfung statt. ')
Hier haltensich Wärmeverlust durch Verdampfung
und Wärmeverlust durch Leitung, Konvektion
und Strahlung auf der einen Seite und Wärme-
gewinn durch elektrische Arbeit auf der anderen
Seite das Gleichgewicht. Die elektrische Arbeit
an der Kathode ist gleich dem Produkt aus
Kathodenfall (6 Volt) und der Stromstärke; sie
beträgt in dem angenommenen Fall für 10 mm-
kathodische Strombasis und 3 Amp. 18 Watt
oder 4,3 Grammkalorien pro Sekunde. Damit
diese Wärmemenge durch Verdampfung und
Leitung fortgehen kann, muss die Temperatur
in der kathodischen Strombasis genügend hoch
werden, in unserem Fall bis zur Gelb- oder
Weissglut steigen.
Dass in Wirklichkeit die theoretisch gefor-
derte hohe Temperatur in der kathodischen
Strombasis vorhanden ist, dafür zeugt folgende
spektroskopische Beobachtung. Entzündet man
den Lichtbogen im Vakuum bei Zimmertempe
ratur durch Induktion 2) ohne künstliches An-
wärmen, so ist der dunkle Zwischenraum an
der Kathode zunächst gross und die Licht-
emission klein, gleichzeitig bietet sich dem Auge
die kathodische Strombasis als ein gelb- bis
weissglühender Fleck dar, der in unregelmässiger
Bewegung auf der Kathodenoberfläche umher-
irrt. Bringt man den Spalt eines lichtstarken
Spektroskops ganz»*nahe^ an die Kathoden-
oberfläche, so nimmt man die Hauptlinien des
Quecksilbers wahr; immer aber, wenn die
glühende Basis bei ihrer unregelmässigen Be-
wegung vor den Spalt 'kommt,' schiesst'durch
das Linienspektrum ein Streifen kontinuierliches
Spektrum, wie sich besonders gut in Rot be-
obachten lässt. Dieses kontinuierliche Spektruni
1) J. Star.k, Ann. d. Phys. 12, 677. 1903; J. Stark
tt. L. Cassuto, diese Zeitschr. 6, 268, 1904,
2) J. Stark, Ann. d. Phys. 18, 709, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
751
dürfen wir wohl darauf zurückführen, dass in
der kathodischen Basis des Lichtbogens
an Quecksilber das flüssige Quecksilber
die Temperatur der Gelb- bis Weissglut
besitzt.
Göttingen, 30. Oktober 1904.
(Eingegangen 30. Oktober 1904.]
Eine quantitative Bestimmung der anomalen
Dispersion des Natriumdampfes im sichtbaren
und ultravioletten Spektralgebiete.
Von R. W. Wood.
Die Dispersion eines Mediums mit einer
einzigen Bande metallischer Absorption wird
dargestellt durch die Formel
n
2 :
I +
wo Xm die Wellenlänge im Centrum der Ab-
sorptionsbande und m eine Konstante ist. Bisher
ist diese Formel niemals experimentell geprüft
worden, und zwar deshalb nicht, weil keirt ge-
eignetes Medium bekannt war, welches genaue
Bestimmungen der Änderung des Brechungs-
index mit der Wellenlänge gestattete. Ein sol-
ches Medium besitzen wir nun in dem Dampfe
des metallischen Natriums, doch sind die ent-
gegenstehenden experimentellen Schwierigkeiten
derartig gross, dass bislang nur qualitative Be-
obachtungen haben gemacht werden können.
Nach vielen vergeblichen Bemühungen wur-
den endlich Methoden ausgearbeitet, welche ge-
naue Bestimmungen des absoluten Brechungs-
index desmetallischenDampfes bei verschiedenen
Dichten ermöglicht haben, und zwar fiir alle
Wellenlängen vom äussersten Rot bis tief ins
Ultraviolett hinein. Für Wellenlängen in un-
mittelbarer Nachbarschaft der Z?-Linien wurde
für den Brechungsindex der Wert 1,38 gefunden,
ein Wert wie für manche Flüssigkeiten; dabei
ist selbst in der Gegend der Z>3 -Linie des He-
liums die Dispersion so gross, dass, wenn wir
ein Prisma aus dem Dampf bilden könnten,
welches eine gleiche Ablenkung hervorbrächte
wie ein Glasprisma von 60*, wir mit dessen
Hilfe ein schmales Zeeman-Doublet so weit
trennen könnten, wie in dem durch das Glas-
prisma erzeugten Spektrum die Entfernung
zwischen dem Rot und dem Blau beträgt. Die
erhaltenen Resultate wurden in die Formel ein-
gesetzt, und es zeigte sich die beste Überein-
stimmung.
Die anomale Dispersion des Dampfes wurde
zuerst von Kundt beobachtet und seitdem von
Becquerel, Julius, Ebert u. a. untersucht.
Diese Forscher haben ihre Beobachtungen mei-
stens auf die Dispersion beschränkt, welche er-
zeugt wird durch Flammen von prismatischer
Form, die Natriumdampf enthalten. Unter diesen
Umständen ist die anomale Dispersion in un-
mittelbarer Nachbarschaft der /^-Linien nur
scheinbar, denn sie erstreckt sich im Spektrum
nach beiden Seiten hin nicht viel weiter als die
Entfernung zwischen diesen Linien beträgt.
Vor etwa vier Jahren zeigte nun der Verfasser,
dass es unter Anwendung des Metalldampfes
in Glasröhren möglich ist, weit grössere Ab-
lenkungen zu erhalten und die Beobachtung der
Dispersion vom äussersten Rot bis zum Violett
auszudehnen. Diese Resultate wurden ermög-
licht durch die äusserst bemerkenswerten phy-
sikalischen Eigenschaften des Dampfes, welche
alsbald eingehender besprochen werden sollen.
Die in erhitzten Glasröhren gebildeten Pris-
men sind in Wirklichkeit inhomogene Cyllnder
des Dampfes, und zwar ist die Dichte am
grössten längs des erhitzten Bodens der Röhren
und am geringsten an der Spitze. Die durch
inhomogene Dampftnassen gelieferten Bestim-
mungen sind überraschend gut, und es lassen
sich relative Werte der Brechungsindices ohne
Schwierigkeit bestimmen ; indessen konnten keine
Mittel und Wege gefunden werden zur Be-
stimmung des Winkels des äquivalenten Prismas,
und somit war es unmöglich, mehr zu erreichen
als Vermutungen über die absoluten Werte.
Ein vor mehreren Jahren gemachter Versuch,
mittels Interferenzmethoden Daten zu erhalten,
führte zu keinem Ergebnis aus dem Grunde,
dass die Streifen sofort durch Konvektions-
ströme erhitzten Wasserstoffs verwischt wurden.
Durch Anwendung des Auskunftsmittels, das
Metall in einem hohen Vakuum "zu erhitzen,
wurde es ermöglicht, mit dem Z^a-Licht des
Heliums Ablenkungen von 1 500 Streifenbreiten
zu erreichen, ohne dass das Aussehen der Strei-
fen irgendwie verändert wurde. Durch Kom-
bination der mit dem Interferometer erhaltenen
Daten mit den durch prismatische Ablenkung
erhaltenen relativen Werten ist es möglich ge-
wesen, für ein sehr breites Wellenlängengebiet
absolute Werte zu erhalten. Wir wollen nun
mit einer kurzen Besprechung der Eigenschaften
des Mediums beginnen.
Physikalische und optische Eigenschaften
des Dampfes von metallischem Natrium,
Eine der hauptsächlichen Schwierigkeiten,
welche sich der Messung der optischen Kon-
stanten des Natriumdampfes in den Weg stellte,
ist die Unmöglichkeit, den Dampf in Gefässe
einzuschliessen, welche durch ebene Glasflächen
begrenzt werden. Sobald nämlich die Tempera-
tur so weit gestiegen ist, dass sich Dampf von
einigermassen beträchtlicher Dichte bildet, wird
das Glas angegriffen und durch die Reduktion
der Silikat^ undurchsichtig gemacht. Der Dampf
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752
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
besitzt indessen eine höchst bemerkenswerte
Viskosität, mit deren Untersuchung ich gegen-
wärtig beschäftigt bin, und welche es möglich
macht, mit Hilfe eines hohen Vakuums eine
Masse von grosser Dichte zu bilden, die ge-
trennt ist von den die Röhre Jverschliessenden
Glasplatten. Bringt man eine Anzahl Stücke
reinen Natriums in eine Röhre aus hartem Je-
nenser Glas, deren Enden durch kleine Stücke
dünner Glasplatten verschlossen sind, und eva-
kuiert man die Röhre mittels einer Quecksilber-
pumpe, während man gleichzeitig das untere
Ende durch kleine Bunsenbrenner stark erhitzt,
so zeigt der Natriumdampf sehr wenig Neigung,
zu den kälteren Partien der Röhre überzu-
destillieren. Er kondensiert sich selbstverständ-
lich am oberen Ende der Röhre, aber er wird
von der Oberfläche des geschmolzenen Metalles
so sehr viel schneller abgegeben, als er in den
oberen Teil diffundieren kann, dass der Verlauf
des Dichtigkeitsgradienten sehr steil ist. (Fig. i .)
Fig. I.
Die so hergerichtete Röhre wird in der
gleich zu beschreibenden Weise angewandt und
zeigt alsdann die starke anomale Dispersion
in der Nachbarschaft der Z>-Linien mit grosser
Klarheit.
Eine Röhre von 25 cm Länge wird auf die
Länge von 10 cm allseitig zur Rotglut erhitzt
mittels eines von einem starken Strom durch-
flossenen Eisendrahtes; in derselben kann sich
eine Menge Natriumdampfes von hinreichender
Dichte bilden, um eine Verschiebung von meh-
reren Tausend Heliumstreifen (/?;,) zu liefern; 1
trotzdem ist jenseits des erhitzten Röhrenteiles 1
praktisch keine Spur des Dampfes wahrzunehmen.
Diese Bedingung kann eine Stunde lang und
darüber aufrecht erhalten werden infolge der
ausserordentlich langsamen Diffusion. Erhitzt
man Quecksilber unter ähnlichen Umständen,
so ist es nicht möglich, Verschiebungen von !
mehr als i oder 2 Streifen zu erhalten. Kalium .
destilliert fast augenblicklich zu den kälteren
Röhrenteilen über. Die übrigen Alkalimetalle '
sind noch nicht untersucht worden. i
Anomale Dispersion tritt auf bei den Ab- j
Sorptionslinien, welche den Hauptserien ange-
hören; sie ist sehr stark bei den Z>-Linien, |
schwach beim ersten Paar der ultravioletten
Linien (2. =^ 3303), und fast unmerklich beim
zweiten Paar (^l =^ 2852), wie aus Fig. 2 er-
sichtlich. ,
Fig. 2.
Ist der Dampf von beträchtlicher Dichte,
so laufen die /^-Linien in eine einzige Ab-
sorptionsbande zusammen, und die Dispersion
kann durch das gesamte Wellenlängengebiet
dargestellt werden als herrührend von Elektronen
einer einzigen Periode, denn die ultravioletten
Banden beeinflussen den Brechungsindex nur in
ihrer unmittelbaren Nachbarschaft. Diese Banden
treten in dem Masse .auf, als die Dichte des
Dampfes zunimmt, und zwar erscheint die zweite
erst, wenn die Bande bei den Z>-Linien drei-
oder viermal so breit geworden ist wie der
Abstand zwischen den Linien. Das komplizierte
kanneliierte Absorptionsspektrum scheint keinen
Einfluss auf die Brechung des Dampfes auszu-
üben.
Ich bin jedoch überzeugt, dass das kannellierte
Absorptionsspektrum die Brechung des Mediums
in geringem Grade beeinflusst, und beabsichtige
in allernächster Zeit diese Frage mittels einer
Modifikation der Schlierenmethode zu unter-
suchen. Die kanneliierten Banden beeinflussen
die magnetische Rotationsdispersion ganz be-
deutend, ein Gegenstand, über den zur Zeit
Untersuchungen im Gange sind. Die magnetische
Dispersion ist viele Male grösser als die ge-
wöhnliche Dispersion, wie eine Untersuchung
von Vakuum-Dispersionsröhren in einem starken
magnetischen Feld mittels polarisierten Lichtes
gezeigt hat; die ganze Frage wird in einer
demnächstigen Arbeit eingehend aufgenommen
werden.
Die absoluten Werte der Brechungsindices
für verschiedene Dichten sind mittels des Inter-
ferometers für monochromatisches Licht ver-
schiedener Wellenlängen bestimmt worden.
Relative Werte (Dispersion) sind auf demselben
Wege sowohl, als auch nach der Methode der
gekreuzten Prismen erhalten worden.
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ntysikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
753
Bestimmung der Dispersion mittels des
Interferometers.
Die allgemeine Anordnung des Apparates
zeigt Fig. 3. Das Interferometer war ein von
OLidabegen,
Oalvanometer
0
HtUum-Itohr
3-Ö
Heizspule.
Mmochramatisdw #
SdeuAtungsafqiaral \
ö
□
B r a c e entworfenes M i c h e 1 s o n sches Instrument.
Die Grundlage des Instruments bestand aus einem
schweren Messingrohr von 12 cm Durchmesser
und etwas mehr als einem Meter Länge. Die
Anordnung der Spiegel ist aus der Figur er-
sichtlich; mit Ausnahme eines einzigen waren
sie aus Spiegelmetall. Das Licht einer Bogen-
lampe wurde auf den Spalt des monochroma-
tischen Beleuchtungsapparats konzentriert. Der
aus dem Spalt dieses Instruments austretende
Strahl umfasste ein Wellenlängengebiet, welches
etwa dem Gebiet zwi-schen den Z>-Linien gleich-
kommt. Nahe dem Spalt war eine Heliumröhre
angebracht, welche ein Licht von konstanter
Wellenlänge lieferte, und die Beobachtungen
bestanden darin, die Streifenverschiebungen für
die beiden Licbtarten zu zählen, wenn eine ge-
gebene Menge Natriumdampf in den Weg
eines der interferierenden Strahlen gebracht
wurde. Ein kleiner Spiegel war vor dem Inter-
ferometer angebracht und lenkte einen Teil des
austretenden Lichtes in ein Fernrohr ab, während
der Rest des Strahles in ein zweites Fernrohr
eintrat. Durch eine kleine Justierungsvorrichtung
war es möglich, die von dem Heliumlicht ge-
bildeten Streifen in dem einen Fernrohr und die
von dem aus dem monochromatischen Beleuch-
tungsapparat austretenden Licht gebildeten in
dem andern Femrohr deutlich zu erhalten. Das
Heliumrohr stand ein wenig nach der einen
Seite des Spaltes zu; infolgedessen trat nur ein
sehr geringes Übergreifen der beiden Systeme
ineinander auf.
Das Natrium war enthalten in einem naht-
losen Stahlrohr, das mit Asbestpapier bedeckt
und mit einer Spirale von Eisendraht umwickelt
war, durch welche ein starker Strom geschickt
wurde. Die Enden des Rohres waren durch
Glasplatten verschlossen, welche so dick waren,
dass sie die Stelle der Kompensationsplatte
vertraten, welche gewöhnlich parallel zum trans-
parenten Spiegel aufgestellt ist. Das Rohr
wurde mittels einer Quecksilberpumpe evakuiert,
welche während der ganzen Versuchsreihen mit
ihm in Verbindung gehalten wurde, um den
okkludierten Wasserstoff zu entfernen, welcher
in Freiheit gesetzt wurde, sobald das Natrium
erhitzt wurde.
Die Z>3 -Linie des Heliums war in der an-
gewandten Röhre so stark, dass keine Farben-
schirme notwendig waren; die Streifen waren
so deutlich ausgeprägt wie die mit Natriumlicht
erhaltenen. Wegen der Nachbarschaft der Ab-
sorptionsbande wurden mit einer geringen Menge
verhältnismässig dünnen Natriumdampfes sehr
grosse Streifenverschiebungen erhalten.
In den elektrisch geheizten Röhren zeigte
der Natriumdampf kein Bestreben, die inhomo-
genen Prismenäquivalente zu bilden; infolge-
dessen blieben selbst nach sehr grossen Ver-
schiebungen die Streifen gerade. Es waren
zwei Beobachter nötig: der eine zählte die
Heliumstreifen beim Durchgang durch den
Faden des Fernrohres, der andere beobachtete
den Durchgang der Streifen, welche von dem
aus dem monochromatischen Beleuchtungsap-
parat austretenden Licht gebildet wurden.
Wenn das angewandte Licht auf derselben Seite
der Z>-Linien lag wie die Heliumlinie, so wur-
den die beiden Streifengruppen nach derselben
Richtung abgelenkt; liegt es auf der andern
Seite, so erfolgen die Ablenkungen im entgegen-
gesetzten Sinne. Neben der Vergleichung von
Licht aus dem monochromatischen Beleuchtungs-
apparat mit dem Heliumlicht wurde eine sehr
sorgfältige Vergleichung mit der grünen Queck-
silberlinie vorgenommen, da dieses Licht bei
den absoluten Bestimmungen zur Anwendung
kommen sollte.
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754
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
Es war die Arbeit vieler Wochen erforder-
lich, um alle Fehlerquellen zu beseitigen und
die beste Arbeitsmethode ausfindig zu machen.
Als ein Beispiel für die aufgetretenen und über-
wundenen Schwierigkeiten möge das Folgende
dienen. Wurde mit Licht aus dem monochro-
matischen Beleuchtungsapparat gearbeitet, dessen
Wellenlänge denen der Z>-Linien sehr nahelag,
so verschwanden die Streifen, bevor eine Ver-
schiebung von mehr als einer oder zwei Streifen-
breiten beobachtet werden konnte. Wir hatten
gewöhnlich die Spiegel des Instrumentes so
justiert, dass in den Fernrohren die Mitten der
Streifensysteme gesehen wurden. Es stellte
sich schliesslich heraus, dass das Verschwinden
von der Dispersion des Dampfes herrührte, und
wenn wir die Schraube des Instruments in
dem Sinne drehten, dass die Länge des Luft-
weges vermehrt wurde, so traten die Streifen
wieder auf. Die vorteilhafteste Arbeitsmethode
war daher die, die Beobachtungen mit dem
längsten Luftwege zu beginnen, bei dem die
Streifen noch sichtbar waren; mit der Bildung
des Natriumdampfes nahmen sie zuerst an
Schärfe zu und verschwanden dann allmählich.
Auf diese Weise war es möglich, eine doppelt
so grosse Verschiebung zu erhalten als vorher.
Wenn es sich als wünschenswert erweist, mit
dichterem Dampf zu arbeiten, um die von dem
entwickelten Wasserstoff herrührenden Fehler
auszuschalten, so braucht man nur die Länge
des Luftweges weiter zu vergrössern und weiter
nach aussen im System zu arbeiten. Unter
diesen Umständen sind die Streifen am Anfang
und am Ende des Versuches unsichtbar und
treten erst in die Erscheinung, wenn eine be-
trächtliche Menge Natriumdampf vorhanden ist.
Dasselbe gilt in geringerem Grade auch für
Heliumlicht ; hier verschwinden die Streifen nach
einer Verschiebung von ungefähr 200 Streifen-
breiten. Vergrössert man die Länge des Luft-
weges, entweder, indem man die Schraube des
Instruments dreht, oder durch Einschaltung
von einer oder mehreren dicken planparallelen
Glasplatten, so treten die Streifen wieder auf,
und man kann die Zählung fortsetzen. Die
letztere Methode wurde vorgezogen, weil man
die Glasplatte im Augenblick einschalten kann,
ohne die Zählung unterbrechen zu müssen.
Dieses Hilfsmittel war nur bei den absoluten
Bestimmungen mit Heliumlicht erforderlich, denn
bei der Vergleichung erreichte der Dampf nie-
mals eine solche Dichte, dass dadurch die
Heliumstreifen zum Verschwinden gebracht
worden wären.
Bestimmung der Dispersion in un-
mittelbarer Nachbarschaft der Z?-Linien.
Der ausserordentlich hohe Wert der Dis-
persion in der Nähe der Absorptionsbande
macht es unmöglich, aus dem Spektrum hin-
reichend homogenes Licht auszusondern, um
Interferenzstreifen zu erhalten, wenn auch nur
eine sehr kleine Menge Natriumdampf in den
Weg des Lichtes eingelassen ist. Es erwies
sich als schwierig, befriedigende Werte zu er-
halten mit Licht aus dem monochromatischen
Beleuchtungsapparat, welches viel näher an 0%
ist als die Entfernung zwischen D^ und Z^j be-
trägt; die Streifen werden dann verwischt, so-
bald die geringsten Spuren von Natriumdampf
sich bilden. Es wurde daher eine abweichende
Methode angewandt, welche au.sgezeichnete Er-
gebnisse lieferte.
Es ist klar, dass, wenn man zur Beleuchtung
des Interferometers Licht von zwei verschiedenen
"Wellenlängen anwendet, die Einführung des
Metalldampfes die beiden Streifensysteme um
verschiedene Beträge verschieben wird, und
zwar werden die Streifen auftreten und ver-
schwinden, je nachdem sie in gleicher oder ent-
gegengesetzter Phase zusammentreffen. Werden
beide Systeme nach der gleichen Seite abge-
lenkt, wie es der Fall ist, wenn beide Wellen-
längen auf derselben Seite der Absorptionsbande
liegen, so kann man die Dispersion messen,
indem man die Anzahl der Streifen zählt, wel-
che von einem Verschwinden bis zum nächst-
folgenden durch den Faden des Fernrohres
gehen. Findet man beispielsweise für diese
Zahl 15, so weiss man, dass der eine Wellenzug
um 15 Wellenlängen verlangsamt oder be-
schleunigt wird, unter denselben Umständen,
die eine Verschiebung von 16 Streifen für den
andern Wellenzug hervorbringen. Jede Un-
sicherheit über die Bewegung der Streifen wäh-
rend einer Periode geringster Sichtbarkeit wurde
bei der angewandten Methode vermieden, wie
sogleich ersichtlich werden wird.
Um die Dispersion nahe der Z?-Linien zu
bestimmen, brauchen wir äusserst homogenes
Licht von zwei verschiedenen Wellenlängen,
welche eine enge Doppellinie an dem Punkte
geben, bei welchem wir die Dispersion zu
messen wünschen.
Dies wurde erreicht, indem wir die Strah-
lung einer Heliumlinie in ein Zeeman-Triplet
zerlegten und die mittlere Komponente hcraus-
sonderten mittels eines Nicoischen Prismas,
welches mit seiner Schwingungsebene senkrecht
zu den Linien magnetischer Kraft angeordnet
war. Es wurde ein grosser Ruhmkorff- Magnet
mit einem Amp^remeter im Stromkreis ver-
wandt; der Schlüssel zum Schliessen und Öffnen
des Stromkreises war nahe am Beobachtungs-
fernrohr des Interferometers angebracht. Die
Entfernung zwischen den Komponenten der
doppelten Linie, welche erhalten wurde, wenn
ein Strom von 30 Ampere durch den Magnet-
kreis ging, wurde zu V23 der Entfernung zwi-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. Nö. 23.
755
sehen den Natriumlinien gefunden. Diese Be-
stimmung wurde mit Leichtigkeit ausgeführt,
indem man die Anzahl von Umdrehungen der
Interferometerschraube zählte, welche erforder-
lich waren, um den Durchgang der Streifen
durch eine gegebene Zahl von Phasen grösster
Sichtbarkeit hervorzubringen; die Methode ist
die gewöhnlich im Laboratorium bei der Be-
stimmung der relativen Wellenlängen der Na-
triumlinien angewandte. Das Magnetfeld wurde
nun abgestellt und die Temperatur der Heiz-
spule allmählich gesteigert. Wenn sich Natrium-
dampf bildete, wurden die Streifen bei ihrem
Durchgang duiy:h das Gesicht^eld gezählt. In
häufigen Zwischenräumen wurde der Strom
einen Bruchteil einer Sekunde lang durch den
Magneten geschickt, und man ssih dann, wie
die Streifen nacheinander Phasen von Sichtbar-
keit und Unsichtbarkeit durchliefen. Das augen-
blickliche Verschwinden, welches durch das
Magnetfeld hervorgerufen wurde, störte die
Zählung nicht, denn die Streifen bewegen sich
langsam und mit der Regelmässigkeit eines Uhr-
werks. Der genaue Moment, in welchem die
Streifen verschwanden, konnte natürlich nicht
mit absoluter Sicherheit bestimmt werden, denn
sie blieben unsichtbar während einer Periode,
wie sie von einer Verschiebung um mehrere
Streifenbreiten beansprucht wird; es wurden
aber durch Beobachtung von sechs- oder sieben-
maligem aufeinanderfolgenden Verschwinden
Werte erhalten, welche um nicht mehr als 2
oder 3 Proz. voneinander abwichen. Das Mittel
aus einer Anzahl von Ablesungen zeigte, dass
der Natriumdampf die beiden Streifengruppen
im Verhältnis von 10,5 zu 11 verschob, d. h.
Streifen, welche von der Wellenlänge 587487
gebildet werden, werden um 10,5 Streifenbreiten
verschoben, während von der Wellenlänge
587513 gebildete um 11 Streifenbreiten ver-
schoben werden. Diese Zahlen erscheinen auf
den ersten Blick nicht sehr gewaltig, bis wir
.sie in prismatische Ablenkungen übersetzen.
Ein Prisma mit derselben Dispersion, welches
eine gesamte Ablenkung von nur 1 1 " giebt,
würde die beiden Komponenten des Zeeman-
Triplets um einen halben Grad trennen, oder
wenn wir ein Natriumdampfprisma konstruieren
könnten von der gleichen Ablenkung wie ein
Glasprisma von 60", so würden zwei Linien,
welche im Spektrum 23 mal so eng zusammen-
liegen wie die Z>-Linien, durch einen grösseren
Abstand voneinander getrennt werden, als die
Entfernung zwischen dem Rot und dem Blau-
grün in dem durch das Glasprisma gebildeten
Spektrum beträgt.
Dieselbe Methode wurde angewandt zu
einer Bestimmung der Dispersion zwischen den
gelben Quecksilberlinien zu dem Zweck, eine
Kontrolle zu erhalten für die Kurve, welche
erhalten wurde durch V*rgleichung der Ver-
schiebungen der Heliumstreifen mit Streifen, ^
welche durch Licht aus dem monochromatischen
Beleuchtungsapparat gebildet wurden. Es war
unmöglich, so genaue Daten zu bekommen, wie
sie mit den Zeeman-Linien erhalten wurden,
da Augenblicke vollständiger Unsichtbarkeit
auftraten; es war indessen durch stetiges Zählen
möglich, die wenigen Sekunden, während deren
das Feld leer war, zu berechnen und eine gute
Schätzung der relativen Verschiebungen zu er-
langen. Es wurde eine Anzahl von Beob-
achtungen gemacht, deren Mittel 5:6 als das
Verhältnis der Verschiebungen für die Wellen-
längen 5770 und 5790 ergab. Diese Werte
stimmten fast genau überein mit der Kurve,
welche mit dem monochromatischen Beleuch-
tungsapparat und der Heliumröhre erhalten
worden war.
Prismatische Bestimmung der Dispersion
in unmittelbarer Nachbarschaft der D-
Linien.
Wie schon gezeigt, können Prismen von aus-
gezeichneter Auflösungskraft gebildet werden
durch Erhitzung metallischen Natriums in stark
evakuierten Röhren aus hartem Glas. Bei meinen
früheren Versuchen, bei denen das Metall in
einer WasserstofTatmosphäre erhitzt wurde, war
die Auflösung nicht gut genug, um nahe und
zwischen den Z'-Linien nach der Methode der
gekreuzten Prismen eine glatte Kurve zu er-
halten. Die Photographien in meiner ersten
Arbeit, in denen die Dispersion zwischen den
Linien gezeigt wird, wurden aufgenommen unter
Anwendung einer prismatischen WasserstofT-
flamme, welche aus einem Platinbrenner brannte
und mit Natriumdampf beschickt wurde. Durch
Verwendung von Vakuumröhren, welche durch
sehr kleine Flammen erhitzt werden, können
weit bessere Resultate erzielt und vollkommen
glatte Kurven erhalten werden. Es wurden
zwei verschiedene Methoden verwandt zur Be-
stimmung der Ablenkung, welche das Prisma
für Wellenlängen nahe den Z'-Linien hervorbringt.
Ein rechteckiges Netz wurde mittels einer
Rowlandschen Teilmaschine auf einer kleinen
Glasplatte gezogen. Diese Platte wurde im
Okular des Spektroskops angebracht, auf dessen
Spalt das Bild eines horizontalen Spaltes nach
der Dispersion durch die Natriumröhre entworfen
wurde. Das Spektroskop war versehen mit
einem Plangitter von 20000 Linien auf i Zoll,
welches ein sehr glänzendes Spektrum zweiter
Ordnung gab. Es fielen .vier Felder des recht-
winkligen Gitters zwischen die Z?-Linien und
neun Quadrate zwischen Z?^ und D^.
Es wurde die Temperatur in der Natrium-
röhre erhöht, und man beobachtete die relativen
Ablenkungen in den verschiedenen Feldern des
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
Gitters. Das Licht in unmittelbarer Umgebung
der Z7-Linien wurde vollständig aus dem Ge-
sichtsfeld des Fernrohrs hinaus abgelenkt, bevor
bei der Heliumlinie irgendwelche messbare
Ablenkung auftrat. Bei einer Temperatur, bei
welcher das Spektrum bei der Heliumlinie
um die Breite eines Feldes abgelenkt wurde,
waren die Wellenlängen zwischen den D-
Linien und in dem Bereich von zwei Fel-
dern zu beiden Seiten derselben durch Ab-
sorption verloren. Durch schrittweise bei
verschiedenen Temperaturen vorgenommene
Messungen war es möglich, einen sehr guten
Begriff von der Dispersionskurve innerhalb dieses
sehr engen Spektralbereichs zu erbalten. Das
Aussehen des Spektrums auf diesem karierten
Hintergrunde zeigt Fig. 4. Die Dispersion ist
hier etwas grösser bei D-, als bei D^.
Es wurden Beobachtungen der Dispersion
gemacht in einem Viertel Felde von D-i, d. h.
in einer Entfernung von der Absorptionslinie
gleich Vs der Entfernung zwischen den D-
Linien. Die Ablenkung an dieser Stelle wurde
gleich 8omal der Ablenkung der Heliumlinie
berechnet. Numerieren wir die Linien des
Netzes zwischen D-^ und D-i von i — 9, so waren
die Beobachtungen folgendermassen: Das Licht
ganz nahe bei D-i {'U Feld entfernt) zeigte sich
deutlich über eine Entfernung von 7 Feldern
nach unten verschoben bei einer Dichte des
Dampfes, welche hinreichte, um das Spektrum
bei der ersten Linie (= 5888,3) über ein Feld
zu verschieben. Darauf wurde die Temperatur
ein wenig gesteigert. Das Licht unmittelbar
bei Z>2 verschwand jetzt teils infolge der Ab-
sorption, teils infolge Ablenkung aus dem Ge-
sichtsfeld. Das Spektrum bei der ersten Linie
wurde über drei Felder abgelenkt, das bei der
zweiten Linie um ein Feld. Nun wurde die
Temperatur erhöht, bis das Spektrum bei der
neunten Linie um ein Feld abgelenkt wurde.
Die Ablenkung betrug nun bei der zweiten
Linie fünf, bei der dritten drei und bei der
fünften zwei Felder.
Diese Ergebnisse für die verschiedenen
Wellenlängen zwischen Z?^ und D2 werden in
der folgenden Tabelle wiedergegeben.
Ablenkungen
^ 5875 I
5881,6 2
5885 3
5886,6 5
5888,3 12
5889,6 84
Diese Werte sind natürlich nur angenäherte,
da die Felder mit der Annäherung an B,
wachsen.
Aus diesen Resultaten kann man die Werte
der Brechungsindices berechnen innerhalb dieses
Gebietes für den sehr dichten Dampf, der bei
den absoluten Bestimmungen verwandt wurde.
Diese Werte sollen als „beobachtete" bezeichnet
und mit den aus der Dispersionsformel für die
entsprechenden Wellenlängen berechneten ver-
glichen werden.
Ich habe schon von der enormen Dispersion
bei der Heliumlinie gesprochen einer Dispersion,
die gross genug ist, um ein Zeem an -Doublet
um einen Betrag nahezu gleich der Breite des
ganzen sichtbaren Spektrums eines Glasprismas
von 60** zu trennen, vorausgesetzt, dass man
ein Natriumdampfprisma von gleicher mittlerer
Ablenkung konstruieren und das zu unter-
suchende Licht hindurchgehen lassen könnte. So
gross diese Dispersion auch sein mag, so ist
sie doch nichts im Vergleich zu derjenigen in
o
etwa einer Angström-Einheit von einer der
Z>-Linien, wie ein Blick auf obige Tabelle zeigt.
Optische Beobachtungen der Dispersion
im sichtbaren Spektrum nach der Me-
thode der gekreuzten Prismen.
Als Kontrolle zu den mit dem Interferometer
erhaltenen Resultaten wurde eine Reihe von
Dispersionsmessungen nach der Methode der
gekreuzten Prismen ausgeführt. Die Methode
war identisch mit der in meiner früheren Arbeit
beschriebenen, nur wurde das Metall in einer
stark evakuierten Röhre aus hartem Jenenser
Glas erhitzt, anstatt in einer mit Wasserstoff
gefüllten Röhre. Diese Röhren können leicht
hergerichtet werden und bieten absolut keine
Schwierigkeiten. Sie springen indessen leicht
beim Wiedererhitzen nach einer Abkühlung.
Es ist nicht nötig, das Natrium in getrennten
kleinen Stücken zu haben. Der Vorgang ist
nämlich nicht der, dass sich eine Anzahl von
Natriumdampfprismen bildet, sondern es ent-
steht ein Dampfcylinder, dessen Dichte längs
der erhitzten Grundfläche der Röhre sehr gross
ist und nach oben hin bis nahe zu Null hin ab-
nimmt. Wenn die Herstellung einer Röhre für
Demonstrationszwecke wünschenswert erscheint,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ng. No. 23.
757
ist eine Röhre aus dünnem Stahl vorzuziehen,
da solche immer wieder benutzt werden kann.
In diesem Falle ist es notwendig, eine dicke
Lage von Asbestpappe längs des oberen Endes
der Röhre anzubringen, da die gleichmässigere
Erwärmung infolge der besseren Leitfähigkeit
des Stahles der Bildung inhomogener Dampf-
cylinder nachteilig ist, welche nur dann eintritt,
wenn der Temperaturgradient vom unteren zum
oberen Röhrenende hin sehr steil verläuft. Die
Glasplatten an den Enden werden mit Siegel-
lack befestigt, wobei man ein kleines Glas-
rohr ansiegelt, wie ich es in meiner früheren
Arbeit beschrieben habe, durch welches die Luft
ausgepumpt wird. (Siehe Fig. 5.)
Fig 5-
Eine ausfuhrliche Beschreibung des Appa-
rates habe ich in meiner ersten Arbeit gegeben.
Er besteht kurz aus einem horizontalen Spalt,
auf dem der Krater einer Bogenlampe abge-
bildet wird. Steht eine Nernstlampe zur Ver-
fügung, so kann man sie vorteilhaft statt des
beleuchteten Spaltes verwenden, indem man
den Giühkörper horizontal anbringt. Das Licht
vom Spalt wird durch eine Linse parallel ge-
macht, geht durch die Natriumröhre und wird
durch eine zweite Linse auf den Spalt eines
kleinen Spektrometers konzentriert. Es ist fast ■
ebensogut, eine einzige Linse zu verwenden, '
welche die Strahlen konvergent macht und so I
durch die Dispersionsröhre gehen lässt, (Siehe ;
Fig. 6.)
LxMbagtn,
f 1"-'— ^^^^ -
^
Fig. 6.
Wünscht man, das anomale Spektrum zu
zeigen, so setzt man an Stelle des Spektroskops
ein schwaches Okular ein. I
!
Numerische Ergebnisse. !
Die nach den drei Methoden erhaltenen '
Zahlen werden in der zweiten Kolumne der '
Tabelle in dem späteren Abschnitt über „Brech- '
ung und Dispersion von Natriumdampf von !
grosser Dichte" wiedergegeben werden. Der 1
Gleichmässigkeit wegen sind sie alle auf die-
selbe Einheit zurückgeführt worden; als solche
wurde eine Verschiebung von 100 Helium-
streifen [Du) angenommen. Eine Wellenlänge,
deren relative Verschiebung gegenüber dem
Heliumlicht der Interferometerstreifen als 1:4
gefunden wurde, ist in die Tabelle als 25 ein-
getragen.
Das Verschiebungsverhältnis für die grüne
Quecksilberlinie, bezogen auf Helium, wurde als
1:25 gefunden. Die Wellenlänge dieses Lichtes
ist daher in der Tabelle durch die Zahl 4 dar-
gestellt; das bedeutet, dass ein Prisma von
Natriumdampf, welches eine Ablenkung 4 für
grünes Quecksilberlicht hervorbringt, eine
Ablenkung 100 für Heliumlicht giebt. Die nach
der Methode der gekreuzten Prismen (sowohl
bei direkterBeobachtungalsauch photographisch)
erhaltenen Resultate wurden auf denselben
Massstab reduziert durch Vergleichung mit dem
für die grüne Quecksilberlinie gefundenen Werte.
Dies erwies sich als notwendig, denn wenn man
Dampf von hinreichender Dichte benutzt, um
im blauen und violetten Gebiet eine messbare
Ablenkung zu erzielen, so absorbiert derselbe
das von der Heliumlinie eingenommene Spek-
tralgebiet fast vollständig. Die Werte, welche
mittels des Zeeman-Doublets und der beiden
gelben Quecksilberlinien nach der Koinzidenzen-
methode erhalten wurden, sind in der Tabelle
nicht mit aufgeführt. Diese Werte waren nur
relative, d. h. sie waren weder auf Heliumlicht
noch auf irgendeine andere Wellenlängenein-
heit bezogen. Daher war es erforderlich, einer
der Wellenlängen einen Verschiebungswert bei-
zulegen, welcher der nach den Ergebnissen der
anderen Methoden entworfenen Kurve entnom-
men wurde, und danach dann die Verschiebung
der übrigen Wellenlängen zu berechnen. So
war z. B. für den Fall der gelben Quecksilber-
linien von den Wellenlängen 577 und 579 das
aus der Koinzidenzenmethode erhaltene Ver-
schiebungsverhältnis 5 : 6. Die Verschiebung
von 577 wurde aus der Kurve zu 14 gefunden,
d. h. 14 dieser Streifen gegen 100 des Heliums.
Die Verschiebung der Wellenlänge 579 bezogen
auf Helium wird durch die Proportion 5:6==
i/^:x gegeben, woraus wir erhalten x= 16,8,
einen Wert, der genau in die mit dem Inter-
ferometer erhaltene Kurve fällt.
Dasselbe geschah mit den Werten, welche
durch Auflösung der Heliumlinie in ein Zee-
man-Doublet erhalten wurden, 11 Streifen für
;i = 587487, 11,5 Streifen für ^ = 587513. Die
Werte für das zwischen der Heliumlinie und D^
eingeschlosseneWellenlängengebiet wurden nach
der Methode der gekreuzten Prismen bestimmt
und die Messungen mit dem rechteckigen Netz
im Brennpunkt ausgeführt. Für Licht von einer
Wellenlänge mitten zwischen /'s und D^, ist
die Ablenkung doppelt so gross wie für D.^;
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758
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
demgemäss tragen wir diese Wellenlänge mit
200 in die Tabelle ein.
Die ultraviolette Dispersion.
Eine qualitative Untersuchung der Dispersion
im Ultraviolett wurde zunächst nach der Me-
thode der gekreuzten Prismen ausgeführt
Eine Röhre aus hartem Jenenser Glas, 40 cm
lang und mit 1,5 cm innerem Durchmesser,
wurde mit Endplatten aus Quarz versehen, mit
Natrium beschickt und ausgepumpt. Die An-
ordnung des Apparates ist aus Fig. 6 ersicht-
lich.
Da die Methode auf der Bildung eines
scharfen Bildes eines hell leuchtenden horizon-
talen Spaltes auf dem vertikalen Spalt des
Spektrographen beruht, so konnten Quarzlinsen
wegen ihrer chromatischen Aberration nicht
verwandt werden. Konkave Silberspiegel sind
von diesem Fehler frei, haben aber im ultra-
violetten Gebiet abnorm geringes Reflexions-
vermögen. Dennoch wurden mit ihnen bei den
Vorversuchen sehr befriedigende Photographien
erhalten, indessen wurden sie späterhin durch
Magnaliumreflektoren ersetzt. Das Licht des
Kraters einer Bogenlampe wurde auf den hori-
zontalen Spalt fokussiert und mittels eines der
Konkavspiegel kollimiert. Es ging dann durch
die Natriumröhre und wurde darauf durch einen
zweiten Spiegel auf den Spalt eines Quarz-
spektrographen konzentriert. Die Röhre wurde
durch eine Reihe kleiner Bunsenbrenner erhitzt,
und sobald ein kontinuierlicher Zustand erreicht
war — was durch Beobachtung der gekrümmten
Zweige des Spektrums mittels eines Okulars
festgestellt werden konnte — , wurde die photo-
graphische Platte eingeschaltet und exponiert.
Wegen des geringen Reflexionsvermögens des
Silbers war das ultraviolette Gebiet etwas unter-
exponiert. Die Krümmung des Spektrums in
der unmittelbaren Nachbarschaft der ersten
beiden ultravioletten Linien der Hauptserie war
indessen sehr ausgeprägt. Die mittels des
kleinen Quarzspektrographen erhaltenen Platten
sind zu klein, um gute Reproduktionen zu
liefern, zumal die Dichte in dem interessantesten
Gebiet nicht sehr gross ist; aus diesem Grunde
erschien es besser, Zeichnungen nach ihnen an-
zufertigen. Das allgemeine Aussehen des photo-
graphierten Spektrums ist aus Fig. 2 zu ersehen,
welche ungefähr zweifach vergrössert ist. Es
ist augenscheinlich, dass der Einfluss dieser
Linien auf die Brechung des Mediums vernach-
lässigt werden kann, ausgenommen in ihrer un-
mittelbaren Nachbarschaft.
Platten, welche in der beschriebenen Weise
erhalten wurden, waren für Messzwecke nutz-
los, da auf denselben die Lage des Spektrums
vor seiner Ablenkung durch das Natriumprisma
nicht aufgezeichnet ist.
Da die Verschiebung im äussefsten Ultrarot
sehr gering ist, so würden in diesem Gebiet,
selbst bei sehr schmalem Spektrum, die beiden
Bilder übereinander greifen. Um diese Schwierig-
keit zu überwinden, wurde die folgende Me-
thode ausgearbeitet. An dem Plattenhalter
wurde ein Schieber befestigt, welcher von einer
Anzahl je ungefähr 2 mm breiter Spalte durch-
setzt war, und zwar war die Breite der festen
Zwischenräume die gleiche wie die der Spalte.
Dieser Schieber wurde während der Expositionen
in dem Plattenhalter belassen und blendete das
Spektrum in regelmässigen Zwischenräumen ab.
Um grössere Ablenkungen zu erhalten, wurde
eine 80 cm lange Röhre aus Jenenser Glas an-
gewandt. Sie wurde in einem Verbrennungs-
ofen erhitzt, dessen Brenner niedrig gestellt
waren, und zwar erhielt man die besten Er-
gebnisse, wenn die Spitzen der Flammen die
Röhre nur teilweise umhüllten.
Wenn die obere Seite derj Röhre im Ver-
brennungsofen zu voller Rotglut erhitzt worden
war, wurde die photographische Platte mit dem
vorgeschalteten geschlitzten Schieber exponiert
Das anomal dispergierte Spektrum wurde so in
kleine Abschnitte zerlegt, welche den Spalten
im Schieber entsprechen. Darauf Hess man die
Röhre sich abkühlen, zog den Schieber um die
Breite eines Spaltes heraus und machte eine
zweite Exposition, welche nun die Lage des
unabgelenkten Spektrums wiedergab. Eine Zeich-
nung des Plattenhalters mit seinem durchlochten
Schieber und eine solche des abgelenkten und des
unabgelenkten Spektrums, welche mit demselben
erhalten wurde, sind in Fig. 7 und Fig. 8 zu
sehen.
Ss
Fig. 7-
ZF
J»-Lviirn
MM
\
M
Sl
»
Fig. 8.
I Absolute Bestimmungen der. Brechungs-
indices.
Die Ablenkungen der Lichtstrahlen durch
die inhomogenen Natriumdampfcylinder, welche
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
759
in ausgepumpten Röhren gebildet werden, geben
uns kein Mass für die absoluten Brechungs-
indices aus dem Grunde, weil wir kein Mittel
haben, um den Winkel des äquivalenten Pris-
mas zu bestimmen. E^ wurden verschiedene
Methoden versucht, um einer Dampfmasse von
gleichmässiger Dichte eine prismatische Form
zu geben. Keine derselben erwies sich als be-
friedigend, und bis die Entdeckung gemacht
wurde, dass sich in einer evakuierten Röhre
ein ziemlich gleichmässiger Dampfcylinder bilden
Hesse, konnte der absolute Wert des Brechungs-
index für eine gegebene Wellenlänge nur ge-
schätzt werden.
Die mittels des Interferometers erhaltenen
Ergebnisse über die Dispersion zeigten, dass
sich nach dieser Methode aller Wahrscheinlich-
keit nach Resultate erhalten Hessen, die innerhalb
5 Proz. genau sind.
Die Dichte des Natriumdampfes ist von
Jewett') bei verschiedenen Temperaturen im
Gebiet zwischen 368 und 420 untersucht worden.
Demgemäss entschloss ich mich, die Temperatur
des Dampfes als ein Mass für seine Dichte an-
zunehmen.
Es wurde ein Thermoelement aus Eisen- und
Konstantandraht dadurch hergestellt, dass man
die Enden zweier Drähte zusammenhielt, welche
beide mit einer Akkumulatorenbatterie ver-
bunden waren, welche eine elektromotorische
Kraft von etwa 20 Volt lieferte. Der andere
Draht der Batterie wurde dann einen Augen-
blick mit den Enden der beiden Drähte
in Berührung gebracht, und der kleine Bogen,
welcher sich bei der Trennung bildete, schmolz
dieselben sehr sauber zusammen. Ich entsinne
mich nicht, diese Methode zur Anfertigung von
Thermoelementen beschrieben gesehen zu haben,
und habe sie daher hier erwähnt, weil ich ge-
funden habe, dass sie sehr befriedigende Er-
gebnisse liefert. Das geschmolzene Tröpfchen,
welches die Drähte verbindet, wurde dann zu
einer Scheibe ausgehämmert und die Verbin-
dungsstelle in der Achse der Natriumröhre an-
gebracht unter Isolierung der Drähte in dünnen
Glasröhren, welche durch eine weitere Röhre
hindurchgingen, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist.
Das Thermoelement wurde kalibriert in
Bädern von geschmolzenem Blei, Zink, Zinn
und Aluminium, und zwar vor und nach dem
Versuch. Die Bestimmungen bei niederen Tem-
peraturen und Dichten wurden mit dem Licht
der Heliumröhre ausgeführt, diejenigen bei
hohen Temperaturen mit dem grünen Licht
einer Quecksilberröhre. Dies erwies sich als
notwendig, denn eine Masse sehr dichten
Natriumdampfes absorbiert nicht nur Helium-
licht stark, sondern macht auch noch wegep
0 PWl Mag. 4, 551, 190:?.
seiner hohen Dispersion die Streifen unsichtbar,
indem die verschiedenen Wellenlängen in der
Z^s -Linie (welche natürlich eine endliche Breite
hat) um verschiedene Beträge verschoben
werden.
Ich hoffe, in allernächster Zeit die thatsäch-
liche Dichte unter den Bedingungen des Ver-
suches zu bestimmen.
Um übereinstimmende Resultate zu erhalten,
erwies es sich als notwendig, die Röhre sehr
allmählich zu erwärmen, um dem Thermoele-
ment Zeit zu lassen, die Temperatur des Dampfes
anzunehmen. Ein Beobachter beobachtete die
Skala des Galvanometers, der andere zählte die
Streifen, während die Röhre erhitzt oder abge-
kühlt wurde. Die Heliumstreifen verschwanden,
nachdem eine Verschiebung von etwas über
hundert Streifenbreiten erfolgt war, aber durch
Einschaltung einer planparallelen Glasplatte in
den Luftweg des Interferometers konnten sie
wieder sichtbar gemacht und die Zählung fort-
gesetzt werden. Auf diese Weise haben wir
es ermöglicht, Verschiebungen bis zu 400
Streifenbreiten zu beobachten. Über diesen
Punkt hinaus kann man mit dem Heliumlicht
unmöglich gelangen, denn die Komponenten
des Heliumlichtes werden durch die Dispersion
des Dampfes zu weit auseinander gelegt, um
durch weiteres Fortschreiten im Streifensystem
vereinigt werden zu können. Um die Beob-
achtungen auf höhere Temperaturen und grössere
Dichte des Dampfes auszudehnen, wandten wir
die grüne Strahlung einer Quecksilberröhre an;
mit dieser beobachteten wir Streifenverschie-
bungen bis zu 100 Streifenbreiten, was einer
Verschiebung von 25CX) Heliumstreifen ent-
spricht. Auf diese Weise ist es uns möglich
gewesen, Messungen der optischen Dichte des
Dampfes unter den angeführten Bedingungen
zu erhalten von einer Temperatur von 280",
bei welcher die Streifen sich zu bewegen an-
fingen, bis zu einer solchen von über 650*, bei
welcher der dichte Dampf leuchtend wurde, so
dass es schien, als sei der ganze Abschnitt der
Röhre von dunkelroter Glut erfüllt. Zeichnet
man die Streifenverschiebungen als Abszissen
und die Temperaturen als Koordinaten auf, so
erhält man Kurven von ähnlicher Form wie
die von Jewett erhaltene Dichtigkeitskurve.
Die Beobachtungen erstreckten sich über
mehrere Wochen, während welcher zahlreiche
Röhren, sowohl aus Stahl als auch aus Glas,
gebraucht wurden. Die Länge des erhitzten
Stückes wurde variiert und die verschiedenen
Beobachtungsreihen verglichen. Der grösste
Teil dieser Arbeit diente nur dazu, die Fehler-
quellen ausfindig zu machen und zu beseitigen.
Die endgültige Beobachtungsreihe, welche wir
für die beste hielten, wurde mit einer Röhre
aus Jenenser Glas ausgeführt, bei der die Länge
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760
Physikalische Zeitschrift.
des erhitzten Stückes 8 cm betrug. Die Ver- I
zögerung, oder vielmehr die Beschleunigung —
denn wir arbeiten mit Licht auf der blauen
Seite der Absorptionsbande — wird von einer
Säule von i6 cm Länge hervorgebracht, da ja
der interferierende Strahl die Röhre zweimal
durchläuft. Aus den in dieser Tabelle ange-
führten Daten kann man den Brechungsindex
des Dampfes sowohl für Heliumlicht als auch
für die grüne Quecksilberstrahlung für jede
Temperatur berechnen nach der Formel
1 +
mX
wo das positive oder das negative Vorzeichen
zu nehmen ist, je nach dem Sinne der Ver-
schiebung, und wo m die Streifenverschiebung
und s die Länge der Säule (16 cm) ist.
nperatur
Streifenverschiebung
274
I 1
282
2 '
3H
3 1
334
4 '
348
S
360
6 .
376
389
8
9 >
Helium
396
II
i. = 5875
408
14 1
438
25
I 1
452
35 '
(
474
50
2
496
77 1
3
508
98 J
4
518
6
540
,Q Quecksilber
14 ^ ^ = 546
560
584
19
595
23
608
32
628
38
644
50 1
650
55 1
Die Brechung und Dispersion von Na-
triumdampf von grosser Dichte.
Eine Kenntnis des absoluten Wertes des
Brechungsindex des Dampfes gestattet uns die
Aufstellung einer Tabelle der Brechungsindices
für alle Wellenlängen für Dämpfe von ver-
schiedener Dichte. Dies ist geschehen für den
sehr dichten Dampf, den man erhält durch
Erhitzung der das Metall enthaltenden Vakuum-
röhre auf eine Temperatur von 644" C. Eine
Säule des Dampfes bei dieser Temperatur von
8 cm Länge zeigt, im durchfallenden Lichte
beobachtet, eine deutliche blaue Färbung, eine
Folge des kanneliierten Absorptionsspektrums.
5. Jahrgang.
No.
23-
Brechungsind
ices
in der Nachbarschaft der
Z>- Linien.
X
H berechnet
» beobtcbtet
587s
0,9958
0.99S4
$882
0,9890
0,9908
588s
0,9*30
o,9i6o
58806
0,9750
0,9770
58884
0,9450
0.9443
58J96
0,697
0,614
599«
1,0046
59<H
1,0092
5901
1.0138
58994
1,0184
58076
1.0557
5897
1.094
58964
1.386
Die Werte sind in der folgenden Tabelle an-
gegeben und sollen im folgenden als „beob-
achtete Werte" bezeichnet werden zum Unter-
schiede von den aus der Dispersionsformel
berechneten Werten. E^ muss erwähnt werden,
dass Natriumdampf von solcher Dichte wie
derjenige, mit dem wir es im vorliegenden
Falle zu thun haben, bei den /^-Linien eine
Absorptionsbande hat, welche breit genug ist,
alles bis zu der Heliumlinie und noch darüber
hinaus vollständig auszulöschen, wenigstens bei
allen Schichtdicken, mit denen es möglich ist,
zu arbeiten. Aus diesem Grunde sind wir ge-
zwungen, die Brechungsindices innerhalb dieses
Gebietes aus Beobachtungen zu berechnen,
welche mit weniger dichtem Dampfe angestellt
worden sind, eine Methode, welche hier wahr-
scheinlich innerhalb gewisser Grenzen zulässig
ist. Eine hinreichend dünne Schicht des Dampfes
würde wahrscheinlich Licht in diesem Gebiet
durchlassen mit einer Geschwindigkeit, wie
sie durch die berechneten Indices angegeben
wird. Die Frage nach der selektiven Reflexion
an der Oberfläche und nach der Undurchlässig-
keit für die Strahlung soll alsbald behandelt
werden.
In der folgenden Tabelle sind in der ersten
Kolumne die Wellenlängen aufgeführt, in der
zweiten Kolumne die Streifenverschiebungen
verglichen mit Heliumlicht. Diese Werte, mit
Ausnahme derjenigen für das äusserste Rot,
Blau, Violett und Ultraviolett, sind mittels des
Interferometers erhalten worden.
In der dritten Kolumne sind die tatsäch-
lichen Streifenverschiebungen angegeben, welche
man für eine Schichtdicke des Dampfes von
8 cm (wirksame Schichtdicke 16 cm) finden
würde, und in der vierten Kolumne die Brechungs-
indices. Die nach der Dispersionsformel be-
rechneten Indices sind in der fünften Kolumne
aufgeführt zum Vergleich mit den beobachteten
Werten. Näheres soll im nächsten Abschnitt
gesagt werden.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
761
Relative
I Ver-
schiebung
I Totale Ver-
schiebung
2
«s 1
4
5° 1
6
75
7
88
II
138
14
I7S
20
250
*5
3>3
33
413
60
75°
100
lajo
67
834
SO
625
40
500
33
413
25
313
30
250
II
138
9
"3
7.4
92
. 4^
50
3.6.
45
2.9
36
1.4
«7,5
1,09
13.6
0.9
IM
0.7
8.7 1
Brechungs-
lirechungs-
index be-
index
obachtet
berechnet
1,000117
1,000197
1,000291
1,000285
1.000335
1.000523
1,00052
1,000658
1.000934
1,001164
1,001532
1,002972
0,995410
0,9958
0,996929
0,99692
0,997711
0,998172
0,99815
0,998492
0,998862
0,999093
0,999505
o,9995"9
0,999650
0,9998294
0,999829
0,9998481
0,9998807
0,99988s
0,9999508
0.999965
0,9999698
o,9q99768
0,999987
0,9999877
0,999995
7500
6310
6200
6137
6055
6013
5977
5960
5942
5916
5875
5867
5858
5850
5843
5827
5807
5750
5700
5650
5460
5400
5300
4500
3610
3270
2260
Für 1=^ Tc berechnet sich der Wert von n
zu 1,0000275, während er flir ^1^4167 sich als
0,999975 ergiebt; dabei sind die Ablenkungen
in beiden Fällen dieselben, aber nach entgegen-
gesetzten Richtungen.
Anwendung der Resultate auf die
Dispersions formel.
Die einfachste Form der Dispersionsformel,
wie sie sich aus elektromagnetischen Betrach-
tungen flir ein Medium mit einer einzigen Ab-
sorptionsbande ergiebt, ist
wo m eine Konstante, X die Wellenlänge des
angewandten Lichtes und Xm die Wellenlänge
im Centrum der Absorptionsbande ist.
Der Natriumdampf hat nun ein Paar sehr
naher Absorptionsbanden (die Z?-Linien), welche
hauptsächlich die Veränderung der Brechung
des Mediums bewirken. Wie schon erwähnt,
beeinflussen die ultravioletten Banden die Dis-
persion in ihrer unmittelbaren Nachbarschaft,
aber ihr Einfluss kann vernachlässigt werden
geg>enüber dem der stärkeren Bande, ausge-
nommen für Wellenlängen, welche ihnen ganz
nahe liegen.
Die erste zu erwägende Frage ist die, ob
wir berechtigt sind, die Z>-Linien im Falle des
sehr dichten Dampfes als eine einzige Ab-
sorptionsbande anzusehen. Nehmen wir an,
das Medium habe nur eine einzige Bande, und
geben wir X,„ den Wert 5893 (welcher mitten
zwischen den /'-Linien liegt), so werden
wir eine sehr enge Übereinstimmung zwischen
den beobachteten und den berechneten Werten
des Brechungsindex finden bis zu einer Ent-
fernung von der Bande, welche etwa dem Abi
Stande von der /?3-Linie des Heliums gleich
kommt. Versuchen wir, näher zu gehen, so
finden wir sofort Abweichungen, welche bei
weiterer Annäherung an die Z?-Linien grösser
werden.
Die Konstante m in obiger Formel kann
aus einer einzigen Beobachtung der Brechung
bestimmt werden. Sie wurde aus zwei Werten
bestimmt, und 2war aus der Brechung fiir die
grüne Quecksilberlinie {X = 546) und aus der
für X -^ 585, welch letztere Wellenlänge ganz
nahe an den Z?-Linien liegt. Da die Brechung
für diese beiden Wellenlängen sehr verschiedene
Werte besitzt, so mussten wir erwarten, dass
der Unterschied zwischen den beiden berech-
neten Werten in diesem Falle ein Maximum
werden wird, falls die Dispersion durch die
Formel ungenau dargestellt wird. Die Werte
für m, welche in den beiden Fällen gefunden
wurden, sind 0,000056 und 0,000054; die Über-
einstimmung ist also überraschend gut. Wir
nahmen den Mittelwert m = 0,000055 ^^^ be-
rechneten mit diesem die Indices für eine An-
zahl von Wellenlängen. Einige dieser Werte
sind in der Tabelle der Brechungsindices an-
geführt, und man wird finden, dass sie mit den
beobachteten Werten eine sehr enge Überein-
stimmung zeigen. Die für Wellenlängen zwischen
der Heliumlinie und den Z>-Linien berechneten
Werte finden sich im zweiten Teile der Tabelle.
Eine Betrachtung der Formel zeigt uns,
dass der Brechungsindex, je nachdem wir uns
auf der roten oder der blauen Seite der Ab-
sorptionsbande befinden, gegeben wird durch
Addition oder Subtraktion einer Grösse zu
bezw. von der Einheit, und zwar der Kon-
stanten /«^= 0,000055 multipliziert mit dem Bruch
J^
A AiM
Für alle anderen Substanzen mit anomaler Dis-
persion, beispielsweise für Anilinfarben, auf
welche die Dispersionsformel angewendet worden
ist, überschreitet der Wert dieses Bruches nie-
mals 3 oder 4 wegen der Unmöglichkeit, die
Formel auf Wellenlängen anzuwenden, welche
sehr nahe dem Centrum der Bande liegen.
Beispielsweise kann man für den Fall der Dis-
persion des Nitrosodimethylanilins, welches eine
starke Absorptionsbande bei X = 43 hat, keine
genauen Werte näher als für ^ = 50 erhalten.
In diesem Falle ist
22
x-^—x.
3,9.
Für den Fall des Natriumdampfes kann der
Wert des Bruches mehrere Hundert oder gar
Tausend betragen. Im Falle von X =-= 5882 ist
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
der Bruch 367, und trotzdem stimmen die be-
obachteten und die berechneten Werte eng
überein. Für 2^5888,4 ist der Bruch 1940,
und für A= 5889,6 haben wir einen Wert vom
Betrage 3944. Das Produkt aus diesen sehr
grossen Zahlen und dem kleinen Bruch o,oo(X)55
giebt indessen Werte des Brechungsindex, welche
in enger Übereinstimmung mit den beobachte-
ten Werten stehen.
In unmittelbarer Nachbarschaft der Z'-Linien
treten Abweichungen auf, welche auf folgende
Weise erklärt werden können. Um mit den
beobachteten Werten einigermassen überein-
stimmende Werte zu erhalten, war es nötig,
der Grösse Xm den Wert der ZJj-Linie beizu-
legen, denn der mittlere Wert 5893 war zu
weit von den in Frage stehenden Wellenlängen
entfernt, um der Kurve die erforderliche Steil-
heit zu geben. Die berechneten Werte beziehen
sich daher auf ein Medium mit einer einzigen
Bande bei D.^ und mit einer Konstanten m =
0,000055. I^äs liefert uns eine ziemlich gute
Annäherung an die beobachtete Kurve, aber
die letztere rührt her von den kombinierten
Einflüssen der Banden Z>, und D^, und zwar
sucht die Z?, -Bande durch ihre Gegenwart die
beobachtete Kurve flacher zu machen als die
berechnete. Eine genauere Übereinstimmung
könnte man erreichen, wenn man Xm einen
Wert zwischen Z>2 und 5893 beilegte. Die
richtige Methode, vorzugehen, würde natürlich
die sein, in der Dispersionsformel zwei Glieder
zu verwenden, eines für Z>i und das andere
für D2, also:
, , m X"^ , m' X"^
Wenn man jeder der Grössen m und vi
denselben Wert beilegen würde, den man er-
hielte, wenn man unseren ursprünglichen Wert
durch 2 teilte, so würde man aller Wahrschein-
lichkeit nach in dem fraglichen Gebiete eine
sehr enge Übereinstimmung erhalten. Das ist
indessen aus zwei Gründen nicht geschehen.
In erster Linie scheint es nicht, als ob wir
durch dieses Verfahren viel gewinnen würden,
und zweitens sind tn und ni nicht gleich, wie
aus der stärkeren Dispersion bei D^ hervorgeht,
und wir sind nicht in der Lage, die zweigliede-
rige Formel genau zu schreiben, ehe nicht die
relativen Werte bestimmt worden sind. Es ist
zweifelhaft, ob solche Bestimmung zu irgend
etwas Neuem fuhren würde, und aus diesem
Grunde wurde sie nicht unternommen.
Ein anderer Punkt von wesentlichem Interesse
ist die Frage nach den Indices, welche in un-
mittelbarer Nachbarschaft der Absorptionsbande
auf der blauen Seite derselben durch die Qua-
dratwurzel einer negativen Grösse dargestellt
werden. Lord Kelvin legt die Frage so aus, als
würde dadurch angezeigt, dass kein Licht von
solcher Wellenlänge in das Medium eindringe.
mit anderen Worten, dass es metallisch reflek-
tiert werde.
Auf diese Weise hat er die scheinbare
grössere Verbreiterung der />- Linie auf der
brechbareren Seite auf einigen Photographien von
Becquerel erklärt. In dem Falle, um den es
sich für uns handelt, wird das zweite Glied
unserer ursprünglichen Formel erst dann kleiner
als die Einheit, wenn wir die Wellenlänge 58898
erreichen, die wir erhalten, wenn wir
mX"^
X A«
gleich I setzen und die Gleichung nach X auf-
lösen.
Diese Überlegung zeigt uns, dass wir selbst
mit einem Dampf von solcher Dichte, dass die
beiden /^-Linien ineinanderlaufen und sich zu
einer breiten Bande ausdehnen, imaginäre Werte
des Index nicht erhalten, ehe wir uns nicht bis
auf 0,2 Angström-Einheiten der Z?-Linie nähern,
oder mit anderen Worten, solange wir in einer
Entfernung von der Z>-Linie bleiben, gleich '30
des Abstandes zwischen Z?, und D^.
Im Falle des verhältnismässig dünnen
Dampfes, wie ihn Becquerel verwandt hat,
müssten wir noch weit näher herangehen, um
imaginäre Werte zu erhalten. Das lässt es als
sicher erscheinen, dass die grössere Verbreite-
rung nach der brechbareren Seite hin, sofern
sie besteht, irgendeiner anderen Ursache zu-
geschrieben werden muss als imaginären Werten
des Brechungsindex.
Das Medium ist dadurch ganz besonders
interessant, dass seine Dispersion durch das
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
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ganze Wellenlängengebiet dargestellt werden
kann, ohne dass der Extinktionskoeffizient in
Rechnung gezogen werden müsste, wie das
immer erforderlich ist bei festen Körpern und
Flüssigkeiten in der Nachbarschaft der Ab-
sorptionsbande.
Die Frage der selektiven Reflexion des
Natriumdampfes.
Der Natriumdampf muss starke selektive
Reflexion zeigen in der Nachbarschaft der D.
Linien, gerade wie die Anilinfarben metallisches
Reflexionsvermögen für Licht gewisser Wellen-
längen besitzen. Aus naheliegenden Gründen
muss der Dampf sehr dicht sein, wenn die Er-
scheinung experimentell nachgewiesen werden
soll. Er muss ausserdem plötzlich in einer
ebenen Oberfläche enden. Das kann man nur
dadurch erreichen, dass man ihn in geschlossene
Gefässe aus irgendeinem durchsichtigen Ma-
terial einschliesst , denn in einer Vakuumröhre
hat man einen allmählichen Übergang von
dichtem zu dünnem Dampf an der freien Ober-
fläche. Ich halte mich für berechtigt, im vor-
liegenden Falle von der freien Oberfäche eines
Gases in einer Vakuumröhre zu sprechen. Eine
genauere Definition der scheinbaren Oberfläche
mag eine isothermale Fläche sein, auf deren
einer Seite wir Natriumdampf und auf der
anderen Natriumnebel haben. Wir können
kaum erwarten, irgendwelche Spur von Re-
flexion an solcher Fläche zu erhalten, denn
dazu muss der Übergang vom dichteren zum
dünneren Medium ein plötzlicher sein. Schliessen
wir den Dampf in Glasgefasse ein, so stossen
wir sogleich auf viele Schwierigkeiten. Das
Glas wird sofort angegriften und verfärbt, und
wir erhalten die Reflexion an den Glasober-
flächen. Indessen machten wir einen Versuch,
die Erscheinung auf folgende Weise zu beob-
achten. Eine kleine Menge des Metalls wurde
in eine stark evakuierte Hartglaskugel einge-
siegelt.. Die Kugel wurde in ein kleines Luft-
bad aus Eisenblech gebracht, welches sehr
schnell zur Rotglut erhitzt werden konnte.
Die Reflexion des Glühkörpers einer Nernst-
lampe an der inneren und äusseren Oberfläche
der Kugel wurde durch ein grosses geradsich-
tiges Prisma beobachtet. Man sah die beiden
kleinen Lichtpunkte in Spektren ausgezogen,
und es war zu hoffen, dass irgendeine Spur
selektiver Reflexion in der Nachbarschaft der
Z>-Linien sich durch einen Wechsel in den re-
lativen Intensitäten der beiden Spektren an der
fraglichen Stelle zeigen würde. Die Kugel
wurde sehr schnell erhitzt, aber keine endgül-
tige Beobachtung gemacht. Das Glas verfärbte
sich so schnell, dass der dichteste Dampf nicht
untersucht werden konnte. In einem Falle
I glaubte ich, dass ein leichtes Aufleuchten im
Gelb auftrat, und ich will den Gegenstand weiter
verfolgen. Möglicherweise werden wir in der
Lage sein, die gewünschten Ergebnisse zu er-
halten, wenn wir Licht verwenden, welches in
einer solchen Ebene polarisiert ist, dass seine
Reflexion an Glasoberflächen ausgeschlossen
ist. Das Phänomen ist zweifellos innig verknüpft
mit der Fluoreszenz des Dampfes. Bei der
Untersuchung dieses Phänomens mit sehr dichten
Dämpfen wurde ich zu dem Schluss gefuhrt,
dass die Beleuchtung des Dampfes mit Licht
von der Wellenlänge der Z>-Linien keine Fluo-
reszenz hervorrief. Wiedemann und Schmidt
beobachteten im Falle von Dampf, der in Glas-
kugeln eingeschlossen war, eine helle Bande
im Fluoreszenzspektrum, welche mit den D-
Linien zusammenzufallen schien. Die gleiche
Erscheinung beobachtete ich später unabhängig,
doch sah ich mich bei Fortsetzung der Unter-
suchung über diesen Gegenstand gezwungen,
das Vorhandensein dieser Bande im Gelb auf die
Gegenwart von Natrium in der Flamme zurück-
zufuhren, welche die Kugel erhitzte. Ich habe
inzwischen gefunden, dass dies ein Irrtum war,
denn bei einer Wiederholung des Versuchs
mit ausgepumpten Glaskugeln gelang es mir,
eine schwache Fluoreszenz zu erregen mit nahe-
zu monochromatischem Licht aus dem schon
erwähnten Beleuchtungsapparat, von einer
Wellenlänge gleich derjenigen der -ö- Linien.
Dass Herr Moore und ich dieselbe bei unseren
vorjährigen Versuchen nicht zu sehen ver-
mochten, rührte daher, dass dieses gelbe Licht
aus dem ein&Uenden Strahl durch den Natrium-
dampf entfernt wurde, bevor die Lichtstrahlen
im Brennpunkt zusammentrafen. Diese Arbeit
ist noch im Gange, und die Fluoreszenzspektren,
welche der Dampf bei Beleuchtung mit mono-
chromatischem Licht verschiedener Wellenlängen
liefert, sind photographiert worden.
Die in der vorliegenden Arbeit veröffent-
lichten Untersuchungen sind ermöglicht worden
durch die Freigebigkeit desRumfordfonds, und
ich möchte den Verwaltern dieses Fonds meine
Anerkennung und meinen Dank für die erhal-
tene Unterstützung aussprechen.
Ich möchte ferner meine Anerkennung aus-
sprechen für die treue Hilfe meines Assistenten,
des Herrn A. H. Pfund, welcher mit mir zu-
sammen gearbeitet und manchen wertvollen
Vorschlag gemacht hat. Endlich möchte ich
noch dem Verwaltungsrat der Carnegiestiftung
danken für die mir zur Verfügung gestellten
Mittel, welche mir ermöglichten, seine Dienste
in Anspruch zu nehmen.
(Aus dem Englischen Obersetzt von Max Ikl£.)
(Eingegangen 14. September 1904.)
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
ZUSAMMENFASSENDE BEARBEITUNGEN.
Mathematik, Physik, Astronomie an den deut-
schen Universitäten in den Jahren 1893 — 1903. ')
Von Felix Klein.
In dem Sammelwerke über die deutschen
Universitäten, welches anlässlich der Unterrichts-
ausstellung in Chicago vor nunmehr 10 Jahren
herausgegeben wurde, sind Mathematik, Physik
und Astronomie, wie billig, je von fachmän-
nischer Seite bearbeitet, und Referent hatte
also nur den Bericht über die Mathematik über-
nommen; — handelte es sich doch damals
darum, für die einzelnen Disziplinen getrennt
die grundlegende Entwicklung von Beginn des
verflossenen Jahrhunderts an in ihren charak-
teristischen Zügen darzustellen. Die Berichter-
stattung, welche jetzt für die Weltausstellung in
St. Louis gewünscht wird, hat es insofern leichter,
als sie sich nur über den Zeitraum eines De-
zenniums zu erstrecken braucht und überall an
die genannten, für Chicago ausgearbeiteten Be-
richte anknüpfen kann. Überdies hat sich die
Aufgabe etwas verschoben, indem die Wechsel-
beziehungen zwischen den verschiedenen Dis-
ziplinen mehr in den Vordergrund des Interesses
getreten sind: man wünscht sich ein einheit-
liches Bild, oder doch ein umfassendes Bild von
der nebeneinander stattfindenden Entwicklung
der Nachbarwissenschaften zu machen. Er-
wägungen dieser Art sind es gewesen, welche
den Referenten bestimmten, dem Wunsche der
Redaktion entsprechend, dieses Mal ausser Mathe-
matik auch Physik und Astronomie in den Be-
reich seiner Berichterstattung zu ziehen. Die
Physik möge dabei voranstehen, weil sie in
dem verflossenen Dezennium die glänzendste
Neuentwicklung aufweist, und die Mathematik,
bei der es sich in dem in Betracht kommenden
Zeiträume mehr um Abklärung und neue Grund-
legung handelt, möge den Schluss machen.
I. Physik.
I . Die ausserordentlichen Fortschritte, deren
sich die Physik im letzten Jahrzehnt erfireuen
durfte, sind innere und äussere zugleich; sowohl
die theoretische Forschung als die praktische
Geltung der Wissenschaft hat eine ungeahnte
Entwicklung genommen; in beiderlei Richtung
ist deutsche Arbeit in hervorragender Weise
beteiligt. Bei dem knappen Räume, der uns
zur Verfügung steht, werden wir von vornherein
darauf verzichten müssen, den Gegenstand nach
l) Mit Geoehmig^uDg des Verfassers sowie des Heraus-
gebers und der Verlagsbuchhandlung von A. Asher & Co. in
Berlin abgedruckt aus dem Werke „Das Unterrichtswesen im
Deutschen Reich", aus Anlass der Weltausstellung in St Louis
unter Mitwirkung zahlreicher Fachmänner herausgegeben von
W. Lexis (cf. Bd. I, S. 243—266. Der Titel lautet dort
einfach: „Mathematik, Physik, Astronomie").
seiner Vielseitigkeit darzulegen; wir können
einen Stoff nicht auf wenige Seiten zusammen-
drängen, den die Berichte des 1900 abgehal-
tenen internationalen Pariser physikalischen
Kongresses in 4 Bänden behandelt haben. Wir
sind vielmehr von vornherein darauf angewiesen,
nur einiges Wenige, besonders Charakteristische
hervorzuheben. Welche theoretischen Forsch-
ungen bei einer solchen Betrachtungsweise vor
anderen zu bevorzugen sind, dürfte keinem
Zweifel unterliegen: es sind diejenigen Entdeck-
ungen und Überlegungen, welche eine tief-
gehende Umwandlung unserer Ideen über die
Rolle des Lichtäthers und die Beziehungen
zwischen Materie und Äther zur Folge ge-
habt haben. Von ihnen mag hier zunächst die
Rede sein; auf die mehr praktischen Fragen
kommen wir später zurück.
Ein kurzer historischer Rückblick wird uns
am raschesten orientieren. Wir werden voran-
stellen dürfen, dass die ganze Bewegung, über
die zu berichten ist, immer noch als Nachwirk-
ung der unvergleichlichen Thätigkeit des grossen
englischen Forschers Faraday anzusehen bt.
Wir werden dann, um uns zu den Leistungen
speziell der deutschen Physiker zu wenden, in
erster Linie Wilhelm Webers massgebende
Arbeiten auf dem Gebiete der Elektrodynamik
nennen, femer aber Hittorfs ausgezeichnete
Untersuchungen. An Faraday anknüpfend,
hat derselbe zunächst die Gesetze der Elektro-
lyse in neuer Bestimmtheit herausgearbeitet,
dann aber die elektrischen Entladungen in luft-
verdünnten Räumen als Erster genauen Studien
unterworfen und insbesondere die Haupteigen-
schaften der heute sogenannten Kathodenstrahlen
entdeckt. Zwanzig Jahre später, kurz vor Be-
ginn unserer Berichtsperiode, folgen die bahn-
brechenden Untersuchungen von Hertz (1888).
Was Faraday und Maxwell vorausschauend
erkannt hatten: dass der raumerfüllende Äther
der Träger der elektromagnetischen Fernwirk-
ungen sei und dass die Lichtwellen nur einen
besonderen Fall durch den Äther sich fort-
pflanzender elektromagnetischer Störungen vor-
stellen, das wurde durch die Hertzschen Ver-
suche, sozusagen, zur handgreiflichen Gewissheit.
Freilich schienen die elektrischen Wellen und
die optischen Wellen zunächst noch durch einen
Unterschied der Grössenordnung getrennt. Hier
haben zahlreiche Arbeiten des verflossenen
Jahrzehnts erfolgreich eingesetzt, so dass der
Zwischenraum zur Zeit beinahe überbrückt ist.
Von deutscher Seite haben hierzu die interes-
santen Forschungen von Rubens (Berlin) über
die infraroten Strahlen grosser Wellenlänge wohl
am meisten beigetragen.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 23.
765
Aber die Vorgänge im reinen Äther sind,
sozusagen, nur die eine Seite der Sache. Die
andere betrifft die Verknüpfung des Äthers mit
der Materie, wobei sowohl die Vorgänge bei
der elektrostatischen Ladung und der elek-
trischen Leitung ponderabler Körper erklärt
werden müssen, als die Emission elektrischer
Wellen, speziell der Lichtwellen. Helmholtz
hatte schon 1881 in einem zu Ehren Faradays
gehaltenen Vortrage hervorgehoben, dass die
Leitung der Elektrizität in Elektrolyten nur
durch die Annahme einer atomistischen Struktur
der an die Körperteilchen gehefteten Elektri-
zität verstanden werden kann: die Elektrolyse
geht so vor sich, als wenn die wandernden
Atome der ponderablen Materie (die Ionen)
jeder mit einem elektrischen Atom (einem Elek-
tron, wie man heute sagt), oder doch einer
bestimmten Zahl solcher Atome, behaftet wären.
Diese Grundvorstellung wurde dann von der
physikalischen Chemie aufgenommen und
weiter entwickelt. Von selten der Physiker
begann man, in Verallgemeinerung des Ansatzes,
die elektrische Leitung in Gasen und Metallen
als eine Bewegung nicht nur von Ionen, son-
dern auch von freien Elektronen anzusehen.
Diese Annahme, welche gewissermassen eine
Rückkehr zu den Wilhelm Weberschen An-
schauunjgen ist, steht trotzdem mit der für den
freien Äther geltenden Maxwellschen Theorie
nicht in Widerspruch, sofern man noch hinzu-
fügt, dass die Elektronen nur durch Vermittel-
ung des Äthers als in diesem bewegte elek-
trische Ladungen aufeinander wirken.') Sie
gestattet zugleich, die Lichtemission (und Ab-
sorption) ponderabler Körper in plausibler Weise
zu deuten, nämlich durch Schwingungen der
in den Körpern enthaltenen Elektronen. Diese
ganze Auffassungsweise (die sogenannte Elek-
tronentheorie) ist allmählich von verschie-
denen Seiten herangebracht worden ; es ist un-
möglich, einen einzelnen Namen zu nennen.
Indem sie eine einheitliche Auffassung des Ge-
samtgebietes elektrischer und optischer Vor-
gänge ermöglicht, hat sie von vornherein etwas
Bestechendes. Trotzdem würde sie kaum die
allgemeine Geltung erlangt haben, deren sie
sich heute erfreut, wäre nicht eine Reihe über-
raschender Entdeckungen hinzugekommen, die
einerseits das Gebiet der physikalischen Forsch-
ung in ungeahnter Weise erweiterten, anderer-
seits aber sich zwanglos in die genannte Auf-
fassung einfügten. Merkwürdigerweise fallen
i) Kef. fügt hier gern ein, daß ihm W. Weber 1869
oder 1871 gelegeDtlich erläuterte, nach G a u ß scher Anschaa-
UDg stehe hinter der gewöhnlichen Mechanik, die von den
auf die Moleküle wirkenden Kräften handele, eine höhere
Mechanik, nämlich die Lehre von der Fortpflanzang der
Kräfte imRanme. Die Max well sehe Theorie in moderner
Interpretation kann offenbar als Ausgestaltung dieser Ganß-
scben Auffassung angesehen werden.
diese alle, oder doch ihr Bekanntwerden, in
dasselbe Jahr 1896.
Es war bei der fünfzigjährigen Jubelfeier
der Berliner physikalischen Gesellschaft, am
6. Januar 1896, dass Röntgen (Würzburg, jetzt
München) zum ersten Male einem grösseren
Kreise von Physikern von den X-Strathlen und
deren wunderbaren, jetzt überall bekanten Eigen-
schaften Nachricht gab (diese X-Strahlen ent-
stehen, wie wir jetzt wissen, überalt da, wo
Kathodenstrahlen auf Hindernisse stossen). Im
Verfolg dieser Mitteilung findet Becquerel
(Paris) wenige Monate später, dass es bestimmte,
wie es jetzt scheint, weitverbreitete Substanzen
giebt, welche die Eigenschaft der Radioaktivität
besitzen, d. h. unausgesetzt Strahlen aussenden,
die in vielfacher Hinsicht den Kathodenstrahlen
ähneln. Endlich aber publiziert, unabhängig
davon, Zeeman (Amsterdam) im Oktober
und November in der Amsterdamer Akademie
die Entdeckung, dass die von einem leuchten-
den Körper emittierten Lichtstrahlen bestimmter
Wellenlänge sich in mehrere polarisierte Strah-
len verschiedener Wellenlänge spalten, sobald
der Körper in ein Magnetfeld gebracht wird;
gemeinsam mit H. A. Lorentz (Leyden) konnte
er die Erklärung dieses Phänomens ohne wei-
teres der Elektronentheorie der Lichtemission
entnehmen. Die heute geltende Erklärung der
Röntgenstrahlen ist dadurch vorbereitet worden,
dass Crookes (London) bereits 1879 die Ka-
thodenstrahlen als Inbegriff mit grosser Ge-
schwindigkeit parallel zueinander geschleuder-
ter Teilchen aufgefasst hatte. E. Wiechert
(damals Königsberg, jetzt Göttingen) ist der
Erste, der dementsprechend die Röntgenstrahlen
als unregelmässige Erschütterungen im Äther
erklärte, welche durch den Anprall der ge-
s<*hleuderten Teilchen an Hindernisse entstehen
(April 1896). Er begründet ferner als Erster
die Auffassung, dass es sich in den Kathoden-
strahlen um Elektronen handelt, die sich selb-
ständig mit sehr viel kleinerer Masse, als den
chemischen Atomen zukommt, bewegen, und
deren Geschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit
vergleichbar ist (Januar 1897). Diese Auf-
fassungsweise und die in ihr beschlossenen Re-
sultate sind sehr bald von anderer Seite durch
andere Methoden, vielfach unabhängig, wieder-
gefunden worden. Es ergeben sich dabei die
merkwürdigsten Bestätigungen ; insbesondere
stimmt die auf diesem Wege sich ergebende
Masse des einzelnen £lektrons mit derjenigen,
welche sich aus dem Zeeman -Phänomen ab-
leiten lässt, vortrefflich überein (ca. Vaooo des
Wasserstoffatoms). — Die Erklärung der Bec-
querelstrahlen endlich spielt auf chemisches
Gebiet hinüber und scheint dort eine grund-
sätzliche Umgestaltung der geltenden Vorstel-
lungsweise von der Unveränderlichkeit der che-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
mischen Elemente zu verlangen. Aber eben
deshalb können wir auf die wunderbaren That-
sachen, welche im Anschluss an Becquerels
ursprüngliche Entdeckung allmählich bekannt
wurden, die Entdeckung des Radiums durch
das Ehepaar Curie (Paris, 1898) u. s. w., hier
nicht eingehen; auch der Chemiker könnte nur
in vorsichtigster Form berichten, da jeder Tag
neue Überraschungen bringen kann. In physi-
kalischer Hinsicht sind die Becquerelstrahlen
ofifenbar mit den Kathodenstrahlen enge ver-
wandt.
Soweit unser Bericht über die neuen That-
sachen und die unmittelbar durch sie begrün-
deten neuen Auffassungen. Wir fügen noch
hinzu, dass wir auch auf dem engen von uns
berührten Gebiete sehr unvollständig gewesen
sind. Wir haben z. B. bei den Kathoden-
strahlen die ausgezeichneten Arbeiten von Gold-
stein, von Hertz selbst, von Lenard und an-
deren deutschen Physikern nicht genannt, von
ausländischen Autoren, wie J. J. Thomson
(Cambridge) u. s. w. ganz zu schweigen. Wir
haben die grundlegenden Untersuchungen einer
Reihe jüngerer deutscher Forscher, die sich auf
dieTemperaturstrahlungdes sogenannten schwar-
zen Körpers beziehen, ebensowenig erwähnt,
wie die anderen, welche die Gesetzmässigkeiten
der Spektrallinien und ihren Zusammenhang
mit dem'Zeeman-Effekt betreffen. Aber wir
müssen abbrechen, um nun zunächst der Wand-
lungen und Weiterbildungen zu gedenken, welche
die mathemathische Theorie der physika-
lischen Erscheinungen in dem von uns betrach-
teten Zeiträume erfahren hat.
2. Maxwell hatte seine Untersuchungen
über die Ausbreitung elektromagnetischer Wirk-
ungen im Äther bekanntlich ursprünglich an
konkrete Vorstellungsweisen betreffend die Kon-
stitution des Äthers angeknüpft, hat dann aber
in seinem grundlegenden Werke von 1873 alle
besonderen Ansätze zurückgeschoben und nur
eine allgemeine Schilderung der in die Be-
obachtung fallenden Verhältnisse durch geschickt
gewählte Differentialgleichungen gegeben. Dieses
Verfahren, welches man als p h ä n o m e n o 1 o g i s c h
zu bezeichnen pflegt, verzichtet zu Gunsten un-
mittelbar erreichbarer klarer Resultate auf tiefer-
gehende, aber hypothetische Spekulationen; es
ist ein eminent praktisches und zugleich in
mathematischer Hinsicht besonders elegantes
Verfahren. Die deutschen Physiker haben zu
Anfang der Berichtsperiode dem phänomeno-
logischen Ansatz besondere Sympathie entgegen-
gebracht. Ein glänzend geschriebenes Beispiel
geben Hertz' eigene theoretische Entwicklungen
zur Elektrodynamik (1890). Auch W. Voigt
in seinem umfassenden ..Kompendium der mathe-
matischen Physik" (2 Bände 189596), wie in
seinen zahlreichen sonstigen Arbeiten, bevorzugt
die phänomenologische Methode, welche anter
seinen Händen vielfach die Resultate noch nicht
angestellter Versuche vorauszusagen vermochte.
Aber in dem Masse, als die Betrachtung der
Ionen und Elektronen für die allgemeine Auf-
fassung wesentlicher wird, entsteht ein Um-
schwung. Jetzt ist es wieder die Molekular-
theorie, welche, natürlich in zeitgemässer Um-
gestaltung, in den Vordergrund rückt; die Diffe-
rentialgleichungen der physikalischen Probleme
erscheinen nur mehr als abgekürzte Formen
von Differenzengleichungen. H. A. Lorentz'
Studien über die Elektrodynamik bewegter
Körper (1892) erweisen sich in dieser Hinsicht
als bahnbrechend ; ihnen reihen sich in Deutsch-
land zunächst die ursprünglich (1894) unab-
hängig von Lorentz unternommenen theore-
tischen Arbeiten von Wiechert an. Zu
Wiecherts zusammenfassender Schrift „Über
die Grundlagen der Elektrodynamik" (i899)
wird übrigens binnen kurzem eine Gesamtdar-
stellung der Theorie von H. A. Lorentz selbst
im fünften Bande der mathematischen Enzy-
klopädie treten. (Näheres betreffend die Enzy-
klopädie siehe unter Mathematik.) Im übrigen
partizipieren Physiker aller Nationen an dem
Ausbau der in Betracht kommenden Ansätze;
ich nenne von Engländern insbesondere Hea-
viside, Larmor, J. J, Thomson, von Fran-
zosen Poincarö.
Vom allgemeinen Gesichtspunkte aus inter-
essant ist insbesondere die Wandlung, welche
die Behandlungsweise und die Wertschätzung
der theoretischen Mechanik im Kreise der
Physiker unter der Kontaktwirkung der ge-
schilderten Entwicklungen erleidet. Die tradi-
tionelle (wohl auf Laplace zurückgehende)
Meinung ist, dass die Mechanik die Grundlage
alles physikalischen Geschehens sei; sie nimmt
überdies an, dass die letzten Bestandteile der
Materie streng punktförmig sind und dement-
sprechend par distance aufeinander wirken. In
dieser starren Form wird die klassische Doktrin
während der Berichtsperiode eigentlich nur noch
von Boltzmann festgehalten, der übrigens
eben nun seine Ableitung des zweiten Wärme-
satzes aus den Voraussetzungen der kinetischen
Gastheorie zur Vollendung bringt. Mehr Sym-
pathien findet die auf Lord Kelvin zurück-
gehende Tendenz, die Welt aus kontinuierlich
ausgedehnten Körpern aufzubauen, die nur durch
unmittelbare Berührung aufeinander wirken.
Die Mechanik behält dabei ihre centrale Stel-
lung (an der übrigens auch Helmholtz und
Maxwell immer festgehalten haben')), aber es
1) Helmholtz, der 1893 als Delefnerter Deutschlands
auf dem Chicagoer physilulischen Kongreß noch eine sc
große «olle spielte, ist bald hernach (am 8. September 1894)
gestorben; ich verweise beiläufig auf die von Königsberger
herausgegebene, jetzt in 3 Bänden yoUendet Torli^ende, io-
haltreicbe wissenschaftliche Biographie.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgfang. No. 23.
7^7
findet doch eine weitgehende Umänderung der
Anschauungsweisen statt, indem das, was ge-
meinhin potentielle Energie genannt wird, durch
kinetische Energie „verborgener Bewegungen"
ersetzt wird. Hertz hat dieser Möglichkeit
offenbar den grössten erkenntnistheoretischen
Wert beigelegt; er hat sie in seiner posthumen
Mechanik (1894) in streng systematischer und
formell vollendeter Darstellung zur Durchführung
gebracht. Aber bald tritt eine mehr radikale
Wendung hervor. Man will die Mechanik nicht
mehr als Grundlage der Physik gelten lassen,
sondern nur als ein einzelnes Kapitel einer um-
fassenderen Doktrin, der Energetik. Die
Energie wird wie eine Art Substanz angesehen,
die verschiedener Erscheinungsformen fähig ist:
der mechanischen, elektrischen, chemischen
u. s. w.; die Physik hat davon Rechenschaft
zu geben, nach welchen Gesetzen sich diese
Erscheinungsformen gegebenenfalls unterein-
ander umsetzen. Mechanik und Elektrizitäts-
lehre werden solcherweise nebeneinander ge-
ordnet. Und nun kommt der letzte Schritt,
der auf Grund der Elektronenvorstellung das
frühere Verhältnis geradezu umkehrt. Nicht
die Elektrizitätslehre soll mechanisch,
sondern die Mechanik elektrisch ver-
standen werden. Was wir gemeinhin pon-
derable Materie nennen, wird als ein Aggregat
von Elektronen gedeutet, die einzeln nur elek-
tromagnetische Masse besitzen, d. h. in einer
bestimmten Weise mit dem umgebenden Äther
verkettet sind. Die Grundgesetze der alten
Mechanik, also Newtons „leges motus", des-
gleichen die allgemeine Gravitation, sollen als
Folge der Maxwellschen Gleichungen für ge-
eignet aufgebaute Elektronenaggregate abge-
leitet werden.
Fassen wir zusammen, so werden wir sagen
können, dass unter dem Einfluss der ex-
perimentellen Fortschritte auch die
mathematische Physik in eine jugendlich
vorwärts drängende Periode eingetreten
ist. Dies gilt nicht nur für die Elektrizitäts-
lehre, sondern für ziemlich alle Teile des grossen
von der Theorie zu umfassenden Gebietes. Da
ist zunächst wenig Zeit, die mathematischen
Formulierungen konsequent zu studieren, man
ist zufrieden, die Probleme durch kühnen An-
satz wechselnd zu fassen und die eine oder
andere überraschende Folgerung zu ziehen.
Ein glänzendes Beispiel wird durch die Be-
handlung der Gesetze der Lichtemission bis
hin zu ihrer Vereinigung mit der Molekular-
theorie gegeben (W. Wien, Planck, H. A.
Lorentz). Eine gewisse Analogie mit der
Zeit, wo Fresnels divinatorische Begabung
die wesentlichen Gesetze der Undulationstheorie
des Lichtes erfasst, aber Cauchy die exakten
Grundlagen derselben noch nicht entwickelt
hatte, scheint unverkennbar. Wird für die
mathematische Physik demnächst ein neuer
Cauchy erstehen, der die in die Halme ge-
schossene Frucht in die sicheren Gewahrsame
folgerechter mathematischer Überlegung ein-
sammelt?
3. Wir haben nun noch der nicht minder
bemerkenswerten Entwicklung zu gedenken,
welche der Physik während unserer Berichts-
periode in praktischer Hinsicht zuteil geworden
ist. Unter allgemeinen Gesichtspunkten inter-
essant ist bereits, dass die physikalische Forsch-
ung einen sehr viel mehr internationalen Cha-
rakter erhalten hat, als sie früher besass; es
tritt dies in unserem bisherigen Berichte ohne-
hin deutlich hervor und braucht also hier nicht
besonders ausgeführt zu werden. Wir müssen
aber mit einigen Worten der besonderen Ent-
wicklung gedenken, welche die Beziehung
der Physik zur Technik gewonnen hat.
Diese Beziehung zur Technik ist allgemein
erkennbar hevorgetreten, als vor nun etwa 20
Jahren die Elektrotechnik ihren Siegeslauf
begann. Die Beziehung ist dort in der That
eine besonders enge, ohne weiteres verständ-
liche. Aber schon lange vorher hatten hervor-
ragende Ingenieure erkannt, dass alle anderen
Zweige der ausführenden Technik, insbesondere
des Maschinenbaues, ebenso physikalische Pro-
bleme einschliessen, wie die Konstruktion der
Dynamomaschinen oder die Verlegung elek-
trischer Kabel, — dass es, ebenso wie es eine
technische Chemie giebt, eine technische
Physik geben müsse. An der technischen
Hochschule zu München hat dann dieser Ge-
danke durch Bauschinger und Linde bereits
im Laufe der 70er Jahre zur Einrichtung be-
sonderer Versuchsanstalten für Festigkeitslehre
und Thermodynamik geführt. Praxis und Theorie
werden durch derartige Einrichtungen gleich-
zeitig gefordert, letztere darum, weil die Ver-
schiedenheit der äusseren Abmessungen und
der Nebenbedingungen Erscheinungen hervor-
treten lässt, welche dem gewöhnlichen Labo-
ratoriumsversuche fremd sind. Ein vortreff-
liches Beispiel für die Leistungsfähigheit der
technischen Physik nach beiden Seiten hin giebt
der ausgezeichnete Luftverflüssigungsapparat,
mit welchem Linde i89S hervortrat. Man
hatte bis dahin die Abweichung, welche zwischen
dem thatsächlichen thermodynamischen Ver-
halten der atmosphärischen Luft und dem idea-
len Schema des Mariotte-Gay Lussacschen
Gesetzes besteht, als etwas Beiläufiges betrachtet;
hier ist sie mit grösstem praktischen Erfolge
zum Prinzip der Konstruktion gemacht, Nach
anderer Seite hat das Bedürfnis der Technik
nach einheitlichen oder doch vergleichbaren
und zuverlässigen Massen von jeher einen Be-
rührungspunkt mit der Physik abgegeben. Die
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
ausserordentlichen Vorteile, welche die Physik
aus dieser Beziehung gewonnen hat, liegen auf
der Hand. Die internationale Meterkonvention
führte bald nach ihrer Gründung (1875) zur
Einrichtung der Präzisionslaboratorien in Br^teuil
bei Paris. Der Pariser elektrische Kongress
von i88i fixiert die elektrischen Einheiten und
veranlasst dadurch neue, zuverlässige Bestimm-
ungen der fundamentalen elektrischen Konstan-
ten. Einen weiteren wichtigen Schritt in der
genannten Richtung bedeutet die 1887 unter
wesentlicher Mitwirkung von Werner Siemens
erfolgte Gründung der physikalisch -technischen
Reichsanstalt zu Berlin, deren erster Präsident
Helmholtz wurde. Hier werden auf den ver-
schiedensten Gebieten der Physik dauernd
systematische Messungen durchgeführt, welche
der Technik und der Theorie gleichmässig zu-
gute kommen. Die besondere Leistungsfähig-
keit unserer elektrischen Privatindustrie nach
Seiten der Konstruktion vorzüglicher physi-
kalischer Messinstrumente mag ebenfalls er-
wähnt werden. Wir können diese Aufzählung
hier nicht noch weiter fortsetzen, so vieles In-
teressante noch zu nennen wäre. Die allge-
meine Wertschätzung der technischen Physik
tritt u. a. in der Berücksichtigung zu Tage,
welche die physikalischen Methoden in den
elektrotechnischen Instituten und den neuge-
gründeten Ingenieurlaboratorien unserer tech-
nischen Hochschulen finden. Neben ihnen
stehen längst ausgedehnte Forschungslabora-
torien und Studiengesellschaften der Privat-
industrie, deren Ergebnisse das Publikum mit
steigender Teilnahme begleitet. Um nur einige
Beispiele aus dem Gebiet der angewandten
Elektrizitätslehre zu nennen, so erinnere ich an
die durch systematische Arbeit gewonnenen
letztjährigen Fortschritte der elektrischen Bahnen,
der elektrischen Beleuchtung, der Telephonie,
der drahtlosen Telegraphie und der Röntgen-
apparate. Auch die grossen Fortschritte im
Bau optischer Instnimente sind wesentlich durch
theoretische Studien bedingt.
4. Die Physik ist, um es kurz zu sagen,
eine Grossmacht des modernen Lebens
geworden. Der theoretischen Forschung fliessen
von dort aus neben immer neuen, umfassen-
deren Aufgaben und ungeahnten Erleichterungen
der experimentellen Arbeit auch reiche, ma-
terielle Mittel zu; die physikalische Wissenschaft
als solche kann sich des gewonnenen Fortschritts
und ihres erweiterten Geltungsbereiches nur
freuen. Wir müssen aber im gegenwärtigen
Bericht den Gegenstand auch von einem etwas
spezielleren Standpunkte aus sehen, nämlich
vom Standpunkte des Universitätsbetriebes.
Es ist nicht zu leugnen, dass hier aus der mo-
dernen Entwicklung grosse Schwierigkeiten ent-
standen sind. Es gilt, in Forschung und Unter-
richt mit der neuzeitlichen Entwicklung Schritt
zu halten, insbesondere den Studierenden die
allseitige Bedeutung der heutigen Physik in
geeigneter Form vorzufuhren. Hierzu aber sind
sehr viel umfassendere instrumenteile Einricht-
ungen und also auch viel reichere Mittel er-
forderlich als früher. In dem Berichte für Chi-
cago wurde der weitgehenden staatlichen Für-
sorge gedacht, deren sich die physikalischen
Institute an den deutschen Universitäten er-
freuen dürfen. Diese staatliche Fürsorge hat
während der diesmaligen Berichtsperiode keines-
wegs nachgelassen, sondern könnte mit neuen
glänzenden Ziffern belegt werden. Aber die
Verhältnisse sind so ausserordentliche, dass
man daneben gern nach anderweitiger Hilfe
Umschau halten wird. Gilt es doch namentlich
auch, neue Einrichtungen auszuproben (deren
allgemeine Einführung erst befürwortet
werden kann, wenn der Versuch gelungen ist).
Die Industrie, welche durch ihre rapide Ent-
wicklung die Schwierigkeiten geschaffen hat,
scheint in hohem Masse interessiert, hier selbst
helfend einzugreifen. Ein solches Vorgehen
der Industrie ist seither aus Göttingen und Jena
zu berichten.
In Göttingen hat sich aus Vertretern erster
Firmen der deutschen Grossindustrie eine be-
sondere Vereinigung zur Förderung der
angewandten Physik und Mathematik
gebildet, die sich angelegen sein lässt, den
Unterricht und "die Forschungsarbeit in tech-
nischer Physik und in technischer Mathematik
zunächst an der Göttinger Universität fort-
schreitend zu unterstützen, — die Blüte, deren
sich die physikalisch-matibematischen Studien
zur Zeit an der Göttinger Universität erfreuen,
ist durch das Eingreifen dieser Vereinigung
jedenfalls mit veranlasst. Für die Universität
Jena aber (bei der von Hause aus nur geringe
staatliche Mittel zur Verfugung stehen) ist Abbes
an Ort und Stelle geschaffene grossherzige
Stiftung, das Zeisssche optische Institut,
die Quelle geradezu einer ganz neuen Entwick-
lung geworden, an der die Physik in erster
Linie partizipiert.
5. Zum Schluss möge noch einiges Wenige
über das System der physikalischen Uni-
versitätsvorlesungen gesagt werden. Die
bisherige Form derselben ist in dem Bericht
für Chicago ausführlich geschildert. Inzwischen
scheinen sich in manchem Betracht Änderungen
vorzubereiten. Die höheren physikalischen Vor-
lesungen richteten sich früher fast ausschliess-
lich an die Lehramtskandidaten der Mathematik
und Physik und hatten daher einen wesentlich
mathematisch-physikalischen Charakter. Durch
die Verschiebung der allgemeinen Verhältnisse
aber wird es offenbar immer mehr notwendig,
dass auch höhere experimentelle Vorlesungen
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
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gehalten werden. Andererseits kann man fragen,
ob der jetzige Zuschnitt der einleitenden Vor-
lesung über Experimentalphysik noch von län-
gerem Bestände sein wird. Diese Vorlesung
richtet sich herkömmlicherweise an eine sehr
ausgedehnte Zuhörerschaft (Naturwissenschaftler
aller Art, Mediziner, Pharmazeuten u. s. w.).
Dementsprechend glaubte man bei ihr von den
Zuhörern bislang nur sehr geringe Vorkennt-
nisse voraussetzen zu dürfen, während doch
die höheren Schulen nachgerade vielfach eine
ziemlich weitgehende Vorbereitung liefern. Es
liegt also eine Inkongruenz vor. Endlich wünscht
man ausführlichere Vorlesungen über ange-
wandte Physik. Einige weitere Angaben hier-
über folgen unten bei Besprechung der mathe-
matischen Vorlesungen.
II. Astronomie (nebst Geonomie).
I. Im folgenden soll nicht nur von Astro-
nomie im engeren Sinne die Rede sein, son-
dern ebensowohl von den Wissenschaften, welche
die Eigenschaften des Erdkörpers mit mathe-
matischen und physikalischen Hilfsmitteln stu-
dieren, also von der Geodäsie (dieses Wort im
weitesten Sinne genommen) und den verschie-
denen Zweigen der Geophysik; es möge ge-
stattet sein, diesen Komplex von Wissenschaften
unter dem Namen der Geonomie der Astro-
nomie als geschlossenes Ganze gegenüber-
zustellen.
Da gerade vom physikalischen Unterricht
die Rede war, dürfen wir gleich einige Be-
merkungen über den Unterricht in den nun-
mehr zu besprechenden Disziplinen voraus-
schicken(unter selbstverständlicher Beschränkung
auf die Verhältnisse an den deutschen Univer-
sitäten). Astronomie und Geonomie richten
sich in ihren allgemeinsten Ergebnissen an das
Interesse aller Gebildeten. Daher sind an un-
seren Universitäten von je Vorlesungen über
populäre Astronomie für Studierende aller
Fakultäten gehalten worden, ebenso kurze Vor-
lesungen über Meteorologie u. s. w. Daneben
standen bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts viel-
fach astronomische und geodätische Vorlesungen
und Übungen für Lehramtskandidaten der
Mathematik und Physik. Diese Vorlesungen
sind aber in dem Masse zurückgetreten, als
sich unter der Herrschaft mehr spezialisierter
Examenbestimmungen die Studien in reiner
Mathematik und mathematischer Physik
weitergehend entwickelten. Bei den unten fol-
genden Bemerkungen über die mathematischen
Vorlesungen wird sich ergeben, dass neuerdings
wieder eine Rückströmung bemerkbar ist. Im
grossen und ganzen ist es zur Zeit aber doch
so, dass für die Sternwarten und die ihnen
parallel stehenden Universitätsinstitute die Aus-
bildung von Fachmännern als einzige Unter-
richtsaufgabe übrig geblieben ist. Die Ent-
wicklung hat also gerade den umgekehrten Weg
genommen, wie bei der Experimentalphysik.
— Wir verlassen hiermit diesen Gegenstand
(über den man länger philosophieren könnte)
und wenden uns zu einem summarischen Bericht
über die wissenschaftlichen Fortschritte, welche
die hier in Betracht kommenden Disziplinen
während der Berichtsperiode auf deutschem
Boden realisiert haben.
Für die Fortschritte der Astronomie
ist in erster Linie zweifellos die Zahl und Aus-
rüstung der bestehenden Sternwarten wesent-
lich. Die deutsche Wissenschaft hat in dieser
Hinsicht, wie bekannt, mit besonderen Schwie-
rigkeiten zu kämpfen, weil die reichen Mittel
fehlen, die ihr in England und Amerika, zum
Teil auch in Frankreich, von privater Seite zur
I Verfügung gestellt werden, die Fürsorge des
I Staates aber, bei den vielen Ansprüchen, .d«nen
I sie nach anderer Seite gerecht werden muss,
' notwendig in bestimmte Grenzen eingeschlossen
! bleibt. Immerhin sind auch bei uns innerhalb
i der Berichtsperiode einige erfreuliche Fortschritte
I in der hiermit bezeichneten Richtung gemacht
! worden. An Stelle der früheren Karlsruher
! Sternwarte ist eine neue Sternwarte auf dem
I Königsstuhl bei Heidelberg getreten (1897 bezw.
■ 1898), die in zwei Abteilungen, eine astrome-
i trische und eine astrophysikaiische, je unter
einer besonderen Direktion stehend, zerlegt ist.
I Zahlreiche andere Sternwarten wurden moder-
I nisiert oder doch mit neuen Instrumenten aus-
gestattet. Das hervorragendste Ereignis in
i dieser Hinsicht ist die Fertigstellung und Auf-
stellung des grossen Refraktors im Potsdamer
I astrophysikalischen Institute (für den Reichs-
mittel in ungewöhnlicher Höhe zur Verfugung
' gestellt waren, 1899). Im Zusammenhang mit
I dieser Aufzählung darf hier der Leistungen un-
seres astronomischen Instrumenten baues rüh-
mend gedacht werden. Neue Aufgaben wurden
' derselben insbesondere durch das Eintreten der
, Photographie in die astronomische Praxis gestellt.
Repsold (Hamburg) hat die konstruktive Aus-
bildung der photographischen Refraktoren und
' Messapparate in derselben Vollendung geleistet,
die er bei den Messinstrumenten der älteren
I Astronomie (Heliometer, Meridiankreis) erreicht
hatte. Die optische Seite findet durch hervor-
I ragende Firmen, wie Schott und Zeiss (Jena)
und Steinheil (München), vermöge konse-
quenter Ausbildung der mathematischen und
physikalischen Methoden nach den verschieden-
sten Seiten hin ebenfalls glänzende Förderung.
Ein grosser Teil der Thätigkeit an unseren
Sternwarten wird selbstverständlich nach wie
vor durch die systematischen Arbeiten ab-
sorbiert. Von den grossen Untersuchungen,
die in dieser Hinsicht in\ vorigen Bericht ge-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
nannt wurden, ist jetzt das Zonenunternehmen
der astronomischen Gesellschaft für die Sterne
der nördlichen Halbkugel zur vollen Durchführ-
ung gelangt. Dafiir sind andere weitausschau-
ende Arbeiten begonnen, so die Zusammen-
stellung aller vorhandenen Fixsternbeobach-
tungen zu einer „Geschichte des Fixstern-
himmels" (Auwers und Ristenpart, Berlin)
und eine photometrische Durchmusterung der
Sterne (Müller und Kempf, Potsdam). Wir
gedenken ferner gleich hier des durch Förster
und Helmert eingerichteten internationalen
Beobachtungssystems ftir die Polschwankungen
der Erde, dessen Resultate vom Potsdamer
geodätischen Institute alljährlich bearbeitet wer-
den; der entscheidende Nachweis für die Exi-
• stenz dieser Schwankungen ist kurz vor Beginn
unserer Berichtsperiode durch Küstner (damals
Berlin, jetzt Bonn) erbracht worden (188485
bezw. 1888).
Das grosse Publikum wird sein Interesse
naturgemäss immer mehr glücklichen Einzel-
leistungen der astronomischen Beobachtungs-
kunst zuwenden. In dieser Hinsicht müssen
wir vor allem auf die Ergebnisse der photo-
graphischen Methode hinweisen, die unser Welt-
bild immer mehr erweitern, u. a. die zahlreichen
Planeten- und Nebel-Entdeckungen von Max
Wolf (Heidelberg). Die spektroskopiscUe Be-
obachtung bat als hervorragendes Resultat die
erste genaue Festlegung von Fixsternbewegungen
im Visionsradius durch Vogel (Potsdam) zu
verzeichnen. (1888); das Potsdamer astrophysi-
kalische Institut hat seitdem einen grossen Teil
seiner Thätigkeit diesem Problem erfolgreich ge-
widmet. Von besonderer Bedeutung für die Er-
kenntnis der Dimensionen unseres Sonnensystems
(Bestimmung der Sonnenparallaxe) ist dieAuffind-
ung des Eros durch Witt gewesen (Urania, Berlin,
1 898), jenes merkwürdigen Himmelskörpers, der in
seiner stark exzentrischen Bahn der Erde gele-
gentlich näher kommt, als Mars. Nicht unerwähnt
darf zum Schluss das genaue Studium der
Saturnsmonde durch H. Struve (jetzt Berlin,
früher Pulkowa) bleiben, welches zur Aufdeckung
einer Reihe merkwürdiger Regelmässigkeiten
in dem von diesen Körpern gebildeten System
führte. '
Wir gedenken endlich der Thätigkeit unserer |
Astronomen auf dem Gebiet dertheoretischen ;
Astronomie. In Nachwirkung der Gyld ansehen '
Anregungen und unter dem Einflüsse der Poin- '
careschen Ideen tritt eine fortschreitende Ver-
besserung in den Methoden der Störungsrech-
nung ein. Andererseits werden durch Seeliger
(München) und seine Schule immer neue Gebiete
der Stellarastronomie und der Astrophysik der '
mathematischen Behandlung unterworfen. Eine
besonders aussichtsreiche Art der Fragestellung
zielt auf Verbindung der astronomischen That-
sachen mit den unter i. besprochenen neuen
Auffassungsweisen der Physik hin. Die Max-
well sehe Theorie mit ihren Weiterbildungen
belebt sozusagen den Raum, der sich früher in
toter Lehre zwischen den einzelnen W^eltkörpern
zu dehnen schien.
2. Wenden wir uns zur Geonomie und
zunächst zu demjenigen Teile derselben, welcher
vorerst am meisten von mathematischen Über-
legungen durchzogen ist, zur Geodäsie. Hier
stehen, ihrer wissenschaftlichen Bedeutung nach,
die Arbeiten des Potsdamer ^entralinstitut<;
voran. Von General v. Baeyeri 869 gegrü ndet,
steht dasselbe seit 1 886 unter der Direktion von
Helmert, 1892 bezog es sein jetziges, vortreff-
lich ausgestattetes Heim. Die hervorragende
Stellung des Instituts findet ihren prägnanten
Ausdruck in dem Umstände, dass ihm als Cen-
tralstelle die Bearbeitung der Ergebnisse der
internationalen Erdmessung anvertraut ist. Ge-
mäss der Baey er sehen Tradition ist als all-
gemeines Ziel der Institutsarbeiten die grosse
Geodäsie festgehalten, d. h. eine immer genauere
Kenntnis des Gesamterdkörpers nach seiten
seiner räumlichen Abmessungen und allgemeinen
mechanischen Eigenschaften. Ein spezielles
Arbeitsgebiet ist zur Zeit die Frage nach d«r
Verteilung der Schwerkraft über die Erde hin
(absolute und relative Schweremessungen, nebst
Feststellung der Lotabweichungen). Ein schöner
Fortschritt in dieser Hinsicht ist es, dass es
neuerdings gelang, exakte Schweremessungen
auch auf dem Ozean vorzunehmen (Hecker,
1901/03). — Die grossen geodätischen Arbeiten
der Landesvermessung und des Katastenvesens,
sowie die mehr technischen Arbeiten und In-
teressen auf dem Gebiete der Geodäsie können
hier, weil von dem Zweck des Berichts zu weit
abliegend, unmöglich besprochen werden. Eine
analoge Bemerkung gilt für die Abgrenzung
des nun zu gebenden Berichts über die mehr
physikalischen Teile der Geonomie: wir greifen
nur einzelne Punkte heraus, die durch die Fort-
entwicklung der Wissenschaft besonders in den
Vordergrund gerückt scheinen. Auch so wird
unsere Darstellung hinreichend erkennen la.ssen,
dass Deutschland an den geophysikalischen
Untersuchungen neuerdings hervorragend be-
teiligt ist.
Wir sprechen zunächst von den Erdbeben-
beobachtungen. Ursprünglich in den erd-
bebenreichen Ländern, in Japan und Italien,
entstanden, wurden dieselben zuerst von eng-
lischer Seite rund um die Erde installiert.
Deutschland ist erst im letzten Jahrzehnt in
den Kreis dieser Bestrebungen eingetreten und
hat jetzt, in gewissem Sinne, die Führung er-
griffen. Einmal, was die Konstruktion der Re-
gistrierinstrumente angeht: auf das Horizontal-
pendel des verstorbenen v. Rebeur-Pasch-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
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witz (1890 ff.) folgten die systematisch durch-
gearbeiteten Apparate von Wiechert (von
1899 an), welche alle Einzelheiten der Boden-
bewegung festzuhalten gestatten. Dann aber in
Richtung auf Sammlung des Gesamtmaterials:
eben nun ist Aussicht, dass es den unablässigen
Bemühungen von Gerland (Strassburg) gelingen
wird, eine umfassende seismische Assoziation
der Staaten zustande zu bringen. Man hofft,
durch die von allen Seiten zuströmenden Be-
obachtungen und Arbeiten immer mehr eine
zuverlässige Kenntnis von der Konstitution und
dem noch andauernden Werdeprozess der Erd-
rinde zu erhalten. Innerhalb Deutschlands wird
an Stelle der verschiedenen bisherigen Orga-
nisationen ein systematisches Netz von Beobach-
tungsstationen eingerichtet werden.
Wir geben ferner einige Bemerkungen über
Meteorologie. Die Bemühungen der Forscher
sind je länger je mehr darauf gerichtet, nicht
nur am Boden des Luftmeeres zu beobachten,
sondern auch in der Höhe: statt des bisherigen
zweidimensionalen Beobachtungssystems ein
dreidimensionales einzurichten. Bergobser-
vatorien, Drachenbeobachtungen und Ballonan-
stiege müssen gleichmässig diesem Zwecke
dienen. Hier ist vor allen Dingen internationale
Kooperation nötig. Der Vorsitz der inter-
nationalen Kommission für wissenschaftliche
Luftschiffahrt befindet sich in Strassburg (Her •
gesell). Von deutscher Seite wurde insbe-
sondere an der Ausarbeitung der physikalischen
Methoden und ihrer praktischen Anwendung
Anteil genommen (Assmann, Berlin). Unter
den vielen Mittelpunkten steht die mit grossen
Mitteln arbeitende aeronautische Abteilung des
unter Leitung v. B e z o 1 d s stehend en preussischen
meteorologischen Centralinstituts voran (Abteil-
ungsvorstand Assmann). Die neuen Ergeb-
nisse weichen von dem, was früher als ausge-
macht galt, vielfach ab; man glaubt aber nun
auf dem richtigen Wege zu sein, der zu einem
wirklichen, physikalischen Verständnisse der in
der Atmosphäre sich abspielenden Prozesse hin-
leiten wird.
Zu den meteorologischen Erscheinungen,
welche früher durchaus unverständlich geblieben
waren, gehören insbesondere diejenigen der
Luftelektrizität. Hier dürfte die moderne
Lehre von den Ionen und Elektronen den
Schlüssel bieten: die Luft erscheint unter der
Einwirkung der Sonnenstrahlen und in ihr ent-
haltener radioaktiver Substanzen fortwährenden
lonisationsprozessen unterworfen. Die gewalt-
samen Vorgänge des Gewitters und die sanf-
teren des Nordlichts sind vermutlich nur ex-
treme Glieder einer immerzu und überall sich
abspielenden Kette von Prozessen. Von deut-
schen Forschern auf diesem Gebiete sind neben
Exner in Wien und Ebert in München ganz
besonders Elster und G eitel in Wolfenbüttel
zu nennen. Wiederum geht von Deutschland
(Riecke, Göttingen) der Plan eines inter-
nationalen Beobachtungssystems aus. Derselbe
ist jetzt so weit vorbereitet, dass er der näch-
sten Versammlung der neugegründeten Asso-
ziation der Akademien unterbreitet werden soll,
welche 1904 in London stattfinden wird, wo-
mit diese wissenschaftliche Instanz eine erste
Gelegenheit haben wird, ihre Leistungsfähigkeit
auf geophysikalischem Gebiete zu bewähren.
Wir berühren endlich die Fragen des Erd-
magnetismus. Der Erdmagnetismus ist das
eigentliche klassische Gebiet ■ der deutschen
Geophysik von den Tagen her, wo Gauss und
Wilhelm Weber ihm ihre bahnbrechende
Thätigkeit zuwandten (Gründung des ,, erdmag-
netischen Vereins", 1838). Seitdem sind ja
viele Einzelheiten hinzugekommen. Man hat
die Instrumente wesentlich verbessert und da-
durch früher unbekannte Details der Erschein-
ungen aufgedeckt (Eschenhagen, Potsdam
1 899). Neue Vorschläge zur Ausgestaltung des
internationalen Beobachtungssystems sollen eben
jetzt von deutscher Seite an die Assoziation
der Akademien gebracht werden. Dabei steht
die Gausssche Frage, wie weit der Sitz des
Erdmagnetismus im Innern der Erde und wie
weit er ausserhalb zu suchen sei, noch immer
im Vordergrunde des Interesses. — Ebenso
hat sich die Gausssche Darstellungsweise der
allgemeinen Verteilung der magnetischen Wirk-
ung über die Erde hin durch eine bis zu Glie-
dern vierter Ordnung fortschreitende numerische
Kugelfunktionenentwicklung nicht weiterbilden
lassen; ein Hinzunehmen der Glieder fünfter
Ordnung brachte keinen Fortschritt. Nur die
Zahlenwerte der Koeffizienten haben sich dank
den Rechnungen verbessert, welche auf An-
regung des verdienstvollen, langjährigen Leiters
der Seewarte, v. Neumayer, unter Benutzung
des inzwischen zusammengekommenen reichen
Beobachtungsmaterials Ad. Schmidt (früher
Gotha, jetzt Potsdam) 1898 ausgeführt hat.
Und als es vor wenig Jahren den rastlosen
Bemühungen v. Neumayers gelungen war,
dass das Deutsche Reich eine erste wissen-
schaftliche Expedition nach den Südpolargegen-
den ausrüstete, deren glückliche Heimkehr eben
erwartet wird, da erinnerte sich die Nation des
grossen Forschers, der zuerst die Lage des
magnetischen Südpols der Erde errechnet hatte,
und die massgebenden Instanzen erteilten dem
Schiffe, welches die deutsche Forschung in bis-
her unzugängliche Gegenden hinaustragen sollte,
den Namen Gauss.
III. Mathematik.
I. Um ein zusammenhängendes Bild von
dem Stande der deutschen Mathematik im Jahre
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
1893 zu erhalten, wird es gut sein, mit dem
in dem Sammelwerke über die deutschen Uni-
versitäten gegebenen Bericht des Referenten
die Verhandlungen des in Chicago abgehaltenen
mathematischen Kongresses ') zu vergleichen
(bei denen besonders viele deutsche Arbeiten
vorgelegt wurden"^)), sowie die im Anschluss
an den Kongress vom Referenten in Evanston
gehaltenen Vorträge. ') Bei einem solchen Ver-
gleich tritt neben der weit fortgeführten Ent-
wicklung und der hochgesteigerten Leistung in
den einzelnen Teilen der mathematischen Wis-
senschaft, von etwa 1870 beginnend, eine auf
Wiedervereinigung und innere Verschmelzung
derselben gerichtete Tendenz von wachsender
Stärke hervor. Diese Tendenz hat in dem nun-
mehr verflossenen Jahrzehnt gegenüber den
spezialistischen Bestrebungen durchaus die Ober-
hand gewonnen: von der reinen Mathematik
beginnend, hat sie bald auch sämtliche Gebiete
der angewandten Mathematik in ihren Bereich
gezogen und auf den Unterricht praktischen
Einfluss geübt; sie wird daher den Hauptgegen-
stand des folgenden Berichts abgeben. Übri-
gens bestehen neben dieser neuen Bewegung
die früheren Arbeitsrichtungen selbstverständ-
lich fort und die von ihnen ausgehenden Im-
pulse ziehen immer weitere Kreise. So hat
insbesondere, in Nachwirkung der Weierstrass-
schen Vorlesungen, die Strenge der Darstellungs-
weise und die Fundierung des mathematischen
Lehrgebäudes auf einen vorsichtig umgrenzten
Zahlbegriff eine wachsende Verbreitung ge-
funden.
Die äussere Form unseres Berichtes wird
übrigens eine andere sein, wie vorhin bei Physik
und Astronomie: wir werden in erster Linie
eine Zusammenstellung nicht charakteristischer
mathematischer Gedankenreihen, sondern der
wichtigeren Litteratur liefern, an die sich
i) Matbematical Pipers read at the International Mathe-
matical Congress held in connection «rith tbe Worlds Colum-
bian Exposition, Chicago 1893 (New York 1896).
2) WirfindenBeiträge vonBarckbardt,Dyck, Fricice,
Heffter, Hubert, Hurwitz, Klein, Krause, Franz
Meyer, Minkowski, Netto, Nötber, Pringsheim,
Schlegel, Schönflies, Study, H.Weber; inhaltlich be-
ziehen sich diese I3eitrige auf die verschiedensten Gebiete der
modernen Mathematik.
3) The Evanston Colloquium (New York 1894). Wir
nennen die folgenden Titel: Ciebsch; Sophus Lie; On the
real shape of algebraic curves and surfaces; Theory of func-
tions and geometiy; On the mathematical character of space-
intuition, and the relation of pure mathematics to the applied
Sciences; The transcendency of the numbers randn; Ideal
numbers; rhe Solution of higher algebraic equatioas; On
some recest advances in byperelliptic and abelian functions;
'Ilie most recent researches in Xon-Euclidean geometry. Ref.
hatte sich die Aufgabe gestellt, in der Weise über die neuesten
Fortschritte der Mathematik Bericht zu erstatten, dass er
aberall an geometrische Interessen und Anschauungen an-
knüpfte; er hatte diese Aufgabe um so lieber Übernommen,
als die selbständige Entwicklung der amerikanischen Mathe-
matik, die inzwischen glänzend hervorgetreten ist, damals ge-
rade einsetzte.
sachliche Erläuterungen mehr beiläufig an-
schliessen sollen. Es geschieht dies einmal,
weil es nur so (nämlich durch Angabe der Au-
toren und der Titel ihrer Publikationen) möglich
scheint, auch dem Nichtmathematiker einen ge-
wissen Einblick in den Entwicklungsgang der
Wissenschaft zu geben. Ausserdem aber ist der
Fortschritt der Mathematik in der Tbat mehr
an die litterarische Produktion gebunden, als
etwa derjenige der Naturwissenschaften ; ist doch
die Exposition der Resultate ein wesentliches
Stück jeder mathematischen Leistung.
Dem Gesagten zufolge erscheint es als un-
sere nächste Aufgabe, die auf deutschem Boden
im letzten Jahrzehnt eingetretene Entwicklung
der Sammlungstendenzen durch Aufführung und
Charakterisierung der hauptsächlichen Litteratur
zu belegen. Indem wir mit reiner Mathe-
matik beginnen, gedenken wir zunächst der
Publikation gewisser umfangreicher Mono-
graphien, deren jede zwar ursprünglich auf Be-
arbeitung eines einzelnen vom Verfasser mit
Vorliebe gepflegten Sondergebietes ausgeht,
aber dann bald, durch die innere Logik des
Gegenstandes getrieben, auch auf Nachbarge-
biete übergreift. Wir nennen zunächst die
stattliche Zahl von Bänden, in denen Lie unter
Mitwirkung von Engel und Scheffers seine
Theorie der geometrischen Transformationen und
Transformationsgruppen exponiert hat, sodann
die von Schlesinger gegebene Darstellung
von Fuchs' Untersuchungen über lineare Diffe-
rentialgleichungen, endlich die Durchfuhrung,
welche der langjährige Plan des Referenten,
den dieser 1884 mit seinen Vorlesungen über
das Ikosaeder begonnen hatte, durch Fricke
gefunden hat, nämlich eine zusammenhängende
Darlegung der Theorie eindeutiger Funktionen
mit linearen Transformationen in sich (elliptische
Modulfunktionen, automorphe Funktionen). Auch
die autographierten Vorlesungen über verschie-
dene Gebiete der Mathematik, welche Referent
in den Jahren 1891 — 97 veröffentlichte, dürfen
in diesem Zusammenhange genannt werden.
Wir erwähnen ferner die grösseren Referate
über einzelne Kapitel der reinen Mathematik,
welche die seit 1890 bestehende deutsche Mathe-
matikervereinigung in ihren Jahresberichten bis-
her gebracht hat; beispielsweise fanden Inva-
riantentheorie, Algebraische Zahlkörper, Al-
gebraische Funktionen einer Variabelen, Ge-
schichte der synthetischen Geometrie und
Cantorsche Mengenlehre durch Franz Meyer.
Hilbert, Brill und Nöther, E. Kötter und
Schönflies ihre Bearbeitung. Dabei handelt
es sich durchweg nicht nur um eine äussere
Zusammenstellung bekannter Resultate, sondern
ebensosehr um ein Ineinanderarbeiten früher
getrennter Gedankengänge; der Nichtmathe-
matiker wird nur unvollkommen ermessent wie
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
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schwierig eine solche Arbeit auf dem Gebiete
der Mathematik gegebenenfalls sein kann und
wie sehr auch bei ihr produktive Thätigkeit
verlangt wird. Beispielsweise enthält insbeson-
dere der Hilbertsche Bericht im einzelnen
sehr viel Neues.
Es erscheint zweckmässig, gleich auch auf
die grösseren Sammelarbeiten überangewandte
Mathematik hinzuweisen, welche die deutsche
Mathematikervereinigung bislang veranlasst hat.
Wir gedenken in erster Linie der umfassenden
Münchener Ausstellung mathematischer Instru-
mente und Modelle, welche Dyck im Auftrage
der Vereinigung 1893 zustande brachte') und
ihres ebenfalls von Dyck gearbeiteten inter-
essanten Katalogs. Wir nennen ferner an Re-
feraten: Finster walder, Photogrammometrie;
Czuber, Wahrscheinlichkeitsrechnung (wo auch
die Fragen der mathematischen Statistik be-
sprochen werden); Heun, die kinetischen Pro-
bleme der wissenschaftlichen Technik (ein erster
Versuch, diesen vielseitigen Stoff nach mathe-
matischen Gesichtspunkten zu ordnen); endlich
Burckhardt, Entwicklung nach oszillierenden
P'unktionen (noch im Erscheinen begriffen; eine
besonders umfassende Arbeit, welche zahlreiche
wertvolle Untersuchungen aus der Entstehungs-
periode der mathematischen Physik und Astro-
nomie, die so gut wie vergessen waren, heran-
zieht und mit den neueren Anschauungsweisen
der Mathematiker in Verbindung setzt). Aus
dieser blossen Auffuhrung wird auch der Ferner-
stehende eine Vorstellung von der Vielseitig-
keit des zu bearbeitenden Stoffes gewinnen.
Im übrigen hat das Bestreben, die verschie-
denen Gebiete der Anwendungen für die Mathe-
matiker wieder allgemein zugänglich zu machen,
seine besonderen, sehr bedeutenden Schwierig-
keiten. Viele Gebiete sind lange Zeit hindurch
den Praktikern allein überlassen gewesen, und
diese pflegen, bei der genauen Kenntnis, die
sie von den Einzelheiten der P>rscheinungen be-
sitzen und bei ihrem ausschliesslichen Interesse
für konkrete Fälle, zwischen logischer Ableitung
und empirischer Selbstverständlichkeit meistens
nur mangelhaft zu unterscheiden. Hier ist also
der feste Boden, auf dem mathematische Entwick-
lungen fundiert werden können, überhaupt erst
herauszuarbeiten. Andererseits giebt es in den
hier in Betracht kommenden Gebieten mannig-
fach scharfsinnig durchgeführte mathematische
Theorien, die den Fehler haben, dass ihre Vor-
aussetzungen der Wirklichkeit nur ungenügend
entsprechen. Der mathematische Referent muss
in solchen Fällen Fachmann genug sein oder
i) Eine nicht ganz so umfangreiche, aber immerhin sehr
vielseitige Ausstellung mathematischer Instrumente und Mo-
delle bildete in Chicago einen wesentlichen Teil der deutschen
L'nterrichtsausstellung ; auch diese war ron Djrck besorgt
worden.
doch so viel Fühlung mit Fachkreisen haben,
um das Ungenügende des Ansatzes von vorn-
herein zu erkennen. Ausserdem muss er grosse
Unbefangenheit des Denkens besitzen. Denn
es ist keineswegs notwendig, dass sich erfolg-
reiche Theorien der angewandten Mathematik
auf den Pfaden der ihm von Hause aus ge-
wohnten Auffassungen bewegen.
2. Schwierigkeiten haben bei echter Ent-
wicklung immer nur die schlummernde That-
kraft geweckt. So ist es auch im vorliegenden
Falle gegangen. Die Einzelreferate der Mathe-
matikervereinigung schienen bald nicht mehr
zu genügen, vielmehr entstand ein umfassender
Plan, welcher die notwendige Arbeit auf der
ganzen Linie gleichzeitig in Gang bringt, der
Plan einer grossen Enzyklopädie der mathe-
matischen Wissenschaften „mit Einschluss
ihrer Anwendungen". Die Oberleitung liegt in
den Händen der Akademien zu Göttingen,
München und Wien; die Redaktion der Bände
für reine Mathematik haben Franz Meyer und
Burckhardt übernommen, diejenige der „an-
gewandten" Bände, neben dem Referenten,
Sommerfeld, Wiechert und Schwarzschild.
[ Das Unternehmen, welches z. Z. etwa zu einem
' Drittel durchgeführt ist, erfreut sich der thätigen
! Unterstützung einer sehr grossen Zahl von Mit-
' arbeitern des Inlandes und Auslandes') (wie
, denn eine französische Ausgabe bereits in Vor-
. bereitung ist). Die verschiedenen Gebiete der
Mathematik werden dabei in der Weise mono-
graphisch bearbeitet, dass überall die Haupt-
momente der Entwicklung und die wichtigsten
bislang erzielten Resultate unter Zufugung um-
fassender Litteraturnachweise referierend zu-
sammengestellt werden.
"Es wäre verfrüht, hier über die Bedeutung
des Enzyklopädieunternehmens ein Urteil ab-
geben zu wollen. Wenn es zweifellos den
, Höhepunkt der hier zu besprechenden Entwick-
lung vorstellt, so steht es doch keineswegs
allein, sondern wird von einer Reihe sozusagen
' paralleler Bestrebungen begleitet. Der Sinn
für Geschichte der Mathematik ist wieder
, erwacht und findet mannigfache Betätigung;
! wir nennen nur Moritz Cantors Fundamental-
werk, dessen erster Band zuerst 1880 erschien
i und von dem jetzt bereits die zweite Auflage
I abgeschlossen vorliegt. Gesammelte Ab-
' handlungen und Vorlesungen hervorragen-
I der Gelehrter sind jetzt in grosser Zahl heraus-
i gegeben (so von Weierst rass, von Kro necker
i usw., auch zu den Werken von Gauss und
I Riemann sind wesentliche Ergänzungen er-
I I) Bis jetzt sind 65iArtikel mit rund 220 Bogen er-
schienen. Wir finden unter den Autoren zwei Amerikaner,
nämlich Bocher und Osgood aus Cambridge. Unter den
deutschen Mitarbeitern mögen insbesondere Pringsheim und
Voss genannt werden.
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774
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
schienen). Die Bibliographie der Mathe-
matik wird von verschiedenen Seiten in früher
nicht gekannter Vollständigkeit bearbeitet. Das
Interesse an philosophischerFragestellung
kommt wieder mehr in den Vordergrund (was
insofern mit dem Unternehmen der Enzyklo-
pädie harmoniert, als doch auch dieses in letzter
Linie nicht eine blosse Anhäufung von Material,
sondern eine Vereinheitlichung der Auffassung
anstrebt) ; insbesondere findet die logische Seite
(die Zurückfuhrung der einzelnen mathematischen
Disziplinen auf bestimmte Axiome) zahlreiche
Vertreter. Noch nie sind so viele Lehrbücher
auch über spezielle Teile der Mathematik seitens
des deutschen Verlags publiziert worden, wie
in den letzten Jahren. Die bestehenden deut-
schen Zeitschriften haben sich spezialisiert
und werden dadurch den verschiedenen Inter-
essen des mathematischen Publikums in höherem
Grade als bisher gerecht. Zu ihnen ist als
neues Unternehmen eine Herausgabe der
Jahresberichte der deutschen Mathematiker-
Vereinigung in Monatsheften getreten, welche
die Leser über die aktuellen Fragen der Wissen-
schaft auf dem Laufenden erhält. Über die
Gesamtproduktion des Inlandes und des Aus-
landes geben die Fortschritte der Mathe-
matik nun schon seit 35 Jahren alljährlich Be-
richt. An die internationalen Mathema- '
thikerkongresse von Zürich 1897 und Paris ,
1900 wird sich 1904 ein solcher in Heidelberg
schliessen, veranstaltet von der deutschen Mathe-
matikervereinigung.
Zusammenfassend dürfen wir sagen, dass
die Gefahr, die vor 25 Jahren nicht ausge- !
schlössen schien, dass nämlich die Mathematik i
in eine Reihe getrennter Disziplinen zerfallen
möchte, fiir Deutschland endgültig beseitigt ist.
Dass die reine Mathematik, unbeschadet ihrer
selbständigen Entwicklung, in ihrem eigenen
Interesse mit der angewandten Mathematik in
allseitiger Beziehung gehalten werden muss, ist
vielleicht noch nicht in demselben Masse zur
allgemeinen Überzeugung geworden; man hört
in der That immer noch gelegentlich die ent-
gegengesetzte Meinung vertreten, dass nämlich
die moderne Entwicklung der reinen Mathe-
matik von den Anwendungen direkt wegführe
und in dieser Richtung nicht aufgehalten wer-
den dürfe.
3. Wir berichten nunmehr von der neuen
Wendung, welche im Zusammenhang mit den
vordringenden enzyklopädischen Interessen auf
dem Gebiet des mathematischen Univer-
sitätsunterrichtes Platz gegriffen hat. Es
war z. Z. eine ausserordentliche pädagogische
Leistung des Jugendlichen Jacob i gewesen, dass
er unternahm, durch seine Vorlesungen die
Zuhörer zur Mitarbeit an der eigenen wissen-
schaftlichen Produktion heranzuziehen (Königs-
berg, 1827/42). Aber jedes noch so hohe Prinzip
fuhrt übertrieben zu Absurditäten. Jedenfalls
ist, in Nachwirkung des Jacobischen Beispiels,
der höhere mathematische Unterricht vielfach
einer unverkennbaren Vereinseitigung anheim-
gefallen. Hiergegen hat nunmehr eine Reaktion
eingesetzt, die wieder mehr berücksichtigt, dass
die Mehrzahl der Studierenden in erster Linie
für die spätere Ausübung eines bestimmten
Berufes tüchtig gemacht werden soll. Hoffen
wir, dass diese Bewegung nun nicht ihrerseit''
wieder zu einem ungesunden Extreme fuhrt!
Im Mittelpunkte der Bewegung steht auch hier
die Wiederbelebung des Interesses für ange-
wandte Mathematik, insbesondere, den Zeitver-
hältnissen entsprechend, für die mathematischen
Aufgaben der Technik. Das entscheidende
Ereignis ist, dass die preussische Regierung in
die 1898 erschienene neue Prüfungsordnung
für Lehramtskandidaten eine besondere Lehr-
befahigang für angewandte Mathematik einge-
setzt hat, welche durch Anforderungen in dar-
.stellender Geometrie, technischer Mechanik,
Geodäsie und Wahrscheinlichkeitsrechnung de-
finiert wird. In derselben Richtung lieg^ natür-
lich die Herstellung näherer Beziehungen zwischen
den mathematischen und physikalischen oder
astronomischen Vorlesungen und der schon
erwähnte Wunsch nach besonderen Vorlesungen
auch über angewandte Physik. Über den Stand,
den die Bewegung an verschiedenen Univer-
sitäten erreicht hat, und über die Art, wie sie
sich mit dem mehr spezialisierten Unterrichts-
betriebe auseinandersetzt, lässt sich Allgemeines
kaum sagen, weil zu viele individuelle Ver-
schiedenheiten, namentlich auch zwischen Nord
und Süd, vorliegen. Als ein besonders ent-
wickeltes Beispiel wählen wir die Universität
Göttingen, bei der die Direktoren des mathe-
mathisch-physikalischen Seminars neuerdings
ausfuhi-liche „Ratschläge und Erläuterungen"
für die Studierenden der Mathematik und Physik
ausgegeben haben, aus denen man ein klares
Bild von den zur Zeit dort herrschenden Ver-
hältnissen erhält. Neben die Vorlesungen und
Übungen über reine Mathematik und reine
Physik sind als eine dritte gleichberechtigte
Abteilung diejenigen über „Angewandte Mathe-
matik und Physik" gesetzt, welche ausser den
in der Prüfungsordnung genannten Fächern noch
angewandte Thermodynamik, angewandte Elek-
trizitätslehre, sowie die gesamte Geophysik und
Astronomie umfassen. (Ausserdem wird über
Versicherungsmathematik gelesen.) Überall ist
zwischen Anfangsvorlesungen, Kursusvorles-
ungen und SpezialVorlesungen (beziehungsweise
-Übungen) unterschieden. Nur einige Elemen-
tarkenntnisse müssen von sämtlichen Stu-
dierenden nachgewiesen werden, darüber hinaus
bleibt die Wahl und Ordnung der Studien der
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
775
besonderen Interessenrichtung des einzelnen
überlassen. Dies die grossen Umrisse des
Göttinger Systems, dessen spezielle Durchfuhr-
ung freilich nur durch den Umstand ermöglicht
erscheint, dass in Göttingen gerade für Mathe-
matik und Physik eine besonders grosse Anzahl
von Dozenten und von mannigfachen Instituts-
einrichtungen zur Stelle sind.
4. Nach dieser Digression über die Unter-
,richtsverhältnisse kehren wir noch einmal zur
Frage nach der freien Entwicklung der Wissen-
schaft zurück. Wir haben den vorwaltenden
enzyklopädischen Tendenzen billigerweise den
Hauptteil unserer Berichterstattung über die
letzten zehn Jahre der deutschen Mathematik
zugewiesen. Inzwischen betrachten wir die-
selben nur als einen Durchgangspunkt. In der
That treten spezifische Ansätze zu Neuem be-
reits nach verschiedenen Richtungen hervor.
Auch für den Femerstehenden erkennbar ist
dies auf dem Gebiete der Geometrie, wo u. a.
Finsterwalders Beiträge zur Lehre von den
Flächendeformationen, Minkowskis Theoreme
über allgemeinste konvexe Flächen, Studys
systematisierende Arbeiten, vor allem aber
Hilberts bahnbrechende Untersuchungen über
die Fundamente der Geometrie in dieser Hin-
sicht genannt werden können. In der Arith-
metik knüpft eine neue Entwicklung an den
oben genannten Hubert sehen Bericht über al-
gebraische Zahlkörper an; in der Algebra mögen
die Weiterfiihrung der Kroneckerschen Ideen
über Modulsysteme und Frobenius' Arbeiten
über Gruppentheorie genannt werden. Aber
vielleicht ist die Entwicklung, die sich auf dem
Gebiet der Analj'sis vorbereitet, noch weiter-
greifend. Die Weierstrasssche Tradition ist
für die deutschen Mathematiker eine Zeltlang
sozusagen übermächtig gewesen ; es war zunächst
im Auslande, insbesondere in Frankreich, dass
sie ihre Weiterbildung fand. ') Jetzt kommt die-
i) Man vergleiche etwa Hurwitz' Rede «ber die mo-
selbe von dort in durchgearbeiteter Form zu-
rück und unsere jüngeren Forscher sehen sich
in der Lage, alle die „Weierstrassschen
Skrupel", welche einst den Fortschritt zu hemmen
schienen, im positiven Sinne zu wenden. Ich
möchte insbesondere auf Hilberts Arbeiten
über Variationsrechnung und partielle Differen-
tialgleichungen verweisen, die freilich nur erst
(in den Dissertationen zahlreicher Schüler) stück-
weise publiziert sind. Hieran knüpft sich eine
besondere Perspektive. Unser mathematischer
Bericht zeigt bis zu der Stelle, an der wir uns
jetzt befinden, nicht nur formal, sondern auch
inhaltlich den grössten Gegensatz gegen die
Schilderung, welche wir von der Entwicklung
der physikalischen Forschung geben konnten.
In der That bewegen sich die Ströme der beider-
seitigen Fortschritte während der Berichtsperiode
durchaus in getrennten Betten. Vielleicht aber
ist die Zeit nicht mehr fern, wo sie aufs neue
zusammenfliessen. Die Ideenbildungen und
Probleme der modernen Physik bedürfen, wie
schon oben gelegentlich gesagt, einer neuen
mathematischen Bearbeitung: die innerlich er-
starkte Analysis scheint befähigt, dieselbe zu
leisten. Hier wäre denn die gegenseitige Durch-
dringung der neuzeitlichen reinen und ange-
wandten Mathematik, die wir als eine Haupt-
au^abe der Zukunft ansehen, an einem wesent-
lichen Punkte erreicht. Die mathematische
Enzyklopädie aber wird, indem sie den ge-
samten zu Vergleich kommenden Stoff ordnet
und zugänglich macht, ftir die in Aussicht ge-
nommene Weiterentwicklung der Wissenschaft
nach allen Richtungen die notwendige Vorarbeit
leisten; die grossen Schwierigkeiten, welche
einem wirklich umfassenden Betriebe unserer
Wissenschaft heute noch entgegenstehen, werden
nach ihrer Vollendung fortgeräumt sein.
denen Fortschritte der Funktionentheorie vor dem Züricher
internationalen Kongresse, 1897.
BESPRECHUNGEN.
C. A. Bischoff, Materialien der Stereochemie
in Form von Jahresberichten. i. Band:
1894 — 1898, mit systematischem Inhaltsver- '
zeichnis für 1894 — 1902; 2. Band: 1899 — '902,
mit alphabetischem Sachregister für 1 894 bis
1902. gr. 8. CXXXVI und 1977 Seiten. '
Braunschweig, Friedrich Vieweg & Sohn, j
1904. Geheftet 90 Mark.
Im Jahre 1894 erschien das bisher grösste '
Werk über Stereochemie, das von C. A.
Bischoff unter Mitwirkung von P. Waiden
herausgegebene Handbuch der Stereochemie.
Dieses umfangreiche über 1000 Seiten starke Werk
ist zum grössten Tejle eine gewaltige Materiali6n-
sammlung über alles für die Stereochemie
Wichtige bis Ende 1893. Bei der rapiden
Weiterentwickelung der organischen Chemie
und der gleichzeitigen Erweiterung der Stereo-
chemie über die Stereochemie des Kohlenstoffs
hinaus ist es ohne weiteres klar, dass das ur-
sprüngliche Bischoffsche Handbuch zur Zeit
keinen Anspruch auf irgendwelche Vollständigkeit
mehr machen kann. Es bedurfte dringend der
Ergänzung bis auf die neueste Zeit und da das
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776
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 23.
jährlich neu hinzukommende Material sehr um-
fangreich ist, so war es zweifellos eine sehr
glückliche Idee des Verfassers, dieser Ergänzung
die Gestalt von Jahresberichten zu geben. So
wird der Fortschritt eines jeden neuen Jahres
als ein in sich abgeschlossenes Ganzes behan-
delt. Die vorliegenden zwei starken Bände
enthalten so in neun einzelnen Teilen die Be-
richte über die Fortschritte der Stereochemie
in den Jahren 1894 — 1902, und der Verfasser
scheint gewillt, nun Jahr für Jahr weiter zu be-
richten. Ein systematisches Inhaltsverzeichnis
und ein alphabetisches Sachregister ermöglicht
eine bequeme Benutzung des gewaltigen ge-
sammelten Materials. Dem Physiker erwachsen
angesichts dieses ungeheuren Materials in-
teressante Aufgaben. Um nur ein Beispiel zu
nennen, möchte der Referent die Ausarbeitung
des quantitativen Zusammenhangs zwischen
Konstitution optisch-aktiver Verbindungen und
dem Drehungsvermögen derselben nennen. Hier
ist vor einer Reihe von Jahren Guy es Lehre
vom Asymmetrieprodukt aufgestellt worden,
hat sich aber als nicht aufrecht zu erhalten er-
wiesen. Der Referent möchte hier der Über-
zeugung Ausdruck geben, dass es wahrschein-
lich nur der richtigen Ausgestaltung oder Um-
arbeitung der Guyeschen Vorstellungen bedarf,
um hier zu schönen Resultaten zu gelangen.
Um einen Vergleich zu gebrauchen, könnte man
sagen, dass sich Guy es Resultate zu dem
Materiale an Drehungsvermögen verhalten wie
etwa die bekannten physikalisch- chemischen
Spektralregelmässigkeiten zu der Fülle der ge-
messenen Spektrallinien. Dies ist nur eines
der zahlreichen Probleme, die es hier noch zu
lösen giebt und in diesem Sinne bietet das
Werk also auch dem Physiker eine Fülle des
Interessanten. E. Böse.
(Eingegangen 4. Oktober 1904.)
Jahrbuch der Chemie. Bericht über die wich-
tigsten Fortschritte der reinen und ange-
wandten Chemie. Herausgegeben von Richard
Meyer. 13. Jahrgang, 1903. gr. 8. XII und
600 S. Braunschweig, Friedrich Vieweg &
Sohn. 1904. M. 14. — , in Leinen geb. M. 15. — ,
in Halbfr. geb. M. 16. — .
Das von einer Reihe ausgesuchter Mitarbeiter
vorzüglich bearbeitete Jahrbuch der Chemie
ist natürlich in erster Linie für den reinen
Chemiker berechnet, doch sind auch verschie-
dene für den Physiker interessante und lesens-
werte Teile darin enthalten. Es sei hier vor
allen Dingen auf den Abschnitt über physika-
lische Chemie, ferner auf diejenigen für anor-
ganische Chemie und flir Photographie hinge-
wiesen. Im übrigen bedarf das längst vorteilhaft
bekannte Werk keiner besonderen Empfehlung,
sondern nur des Hinweises auf den neu er-
schienenen Jahrgang. E. Böse.
(Eingegangen 4. Oktober 1904.'
W. Marshall Watts, An Introduction to the
Study of Spectrum Analysis. 325 Seiten
mit 135 Figuren im Text und einer farbigen
Tafel. London, Longmans, Green and Co. 1904.
Das vorliegende Buch, das angehenden
Spektroskopikern ein Führer sein soll, enthält
auf den ersten 184 Seiten einen kurz gehaltenen
Leitfaden der Spektroskopie, ihrer Methoden,
Hilfsmittel und Anwendungen, ohne viel Theorie,
alles vom Standpunkte des Praktikers aus be-
handelt. Etwas zu kurz gekommen ist dabei
zweifellos die Absorptionsspektralanalyse, inso-
fern nicht ein einziges Spektrophotometer be-
schrieben worden ist. Dagegen ist zu erwähnen,
dass sowohl der Spektroheliograph von Haie,
als auch besonders das Michelsonsche Stufen-
gitter eingehender behandelt werden. Den
Rest von ca. 140 Seiten des Buches bildet ein
Spektralkatalog und ein Anhang mit zwei kurzen
Arbeiten von Sir William Huggins und Lady
Huggins. Im übrigen enthält das Buch viel
Interessantes und es verdient auch die vorzüg-
liche Ausstattung lobend erwähnt zu werden.
E. Böse.
(Eingegangen 4. Oktober 1904.
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Pachgenouen , der
Redaktion von eintretenden Änderungen mBglichst bald
Mitteilung zu machen.)
Ernannt wurde Professor Dr. Karl Runge aus HannoTer
«um ord. Professor der angewandten Mathematik an der Got-
tinger Universität
Berufen wurden der wissenscbafdiche Hilfsarbeiter od
kgl. Geodätischen Institut auf dem Telegraphenberg bei Pots-
dam, Dr. Furtwängler, als Professor fUr Mathematik an dis-
landwirtschaftliche Akademie lu Bonn-Poppelsdorf, Profcss»-.-
Dr. Georg Lands berg aus Heidelberg als Eztraordinario^
für Mathematik an die UniTersitSt ßreslau, Dr. VahleD,
Privatdozent der Mathematik, aus Königsberg als a. o. Professo:
an die Universität Greifswald.
Der Professor der allgemeinen Ph^ik an der UniTersitit
Stockholm Dr. S. A. Arrhenius erhielt einen Ruf an dii
Unirersität Berlin als ord. Professor fiir Meteorologie und k<'-
mische Physik.
hür die RrdaHion veranlworilich Privaldozent Dr. Emil Böse In Oftttingen. — Verlag von S. Hiriel in Leipxig.
Druck von August Pries in Leipzig.
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Physikalische Zeitschrift
No. 24.
I. Dezember 1904.
R«<laktioiuscUuH für No. as am 30. Norembcr 1904.
5. Jahrgang.
Vorträge und Diskussionen von der
76. MaturforsoherversammluBg zu
Breslau:
W. N ernst, Beitrag zur Strahlvuig der
Gase. S. 777-
K. Grimsehl, Demonstration eines
Pendels mit direkt messbarer Pendel-
länge. S. 780.
i A. Voller, Versuche über die zeit-
■^ liehe Abnahme der Kadioaktivität
und Über die Lebensdauer geringer
Radiummeugen im Zustande sehr
feiner Verteilung. S. 781.
Orlglnalnitteiimgen:
R. W. Wood, Die N-Strahlen. S. 789.
H. Wommelsdorf, Über die Ab-
hängigkeit der Stromstärke, Leist-
ung sowie des Wirkungsgrades der
Influenzmaschinen von dem Ent-
ladepotential. S. 792.
INHALT:
O. Nussbaumer, Kurzer Bericht über
Versuche zur Übertragung von Tönen
mittels elektrischer Wellen. S. 796.
W. J. Müller u. J. Koenigsberger,
Über das Reflexionsvermögen an
aktivem und passivem Eisen. S. 797.
Zusammenfassende Bearbeitungen:
H. Bonin, Über Dampfturbinen.
S. 798.
Referate:
S. Figee, Elektrische Beobachtungen
zu Batavia und an der Westküste
von Sumatra während der totalen
Sonnenfinsternis am 18. Mai 1901.
S. 803.
J.M. EderundE. Valenta, Beiträge
zur Photochemie und Spekträ-
analyse. S. 804.
Besprechungen:
W. Kösters, Der Gummidruck. 8.80$.
E. Holm, Das Photographiercn mit
Films. S. 806.
Jahrbuch fiir Photographie und Re-
produktionstechnik 1904. S. 806.
Metallurgie (Zeitschrift). S. 806.
C. E. Bergling, Stereoskopie für
Amateur-Photographen. S. 806.
W. Scheffer, Anleitung zur Stereo-
skopie. S. 806.
Das Naturwissenschaftliche Labora-
torium der Universität Leiden 1882
'bis 1904. Gedenkbuch für H. Ka-
merlingh Onnes. S. 807.
Beiträge des Jefferson Physik-Labora-
toriums der Harvard-Universität. 1.
S. 807.
Berichtigungen. S. 808.
Briefitasten. S. 808.
Personaiien. S. 808.
VORTRÄGE UND DISKUSSIONEN VON DER 76. NATUR-
FORSCHERVERSAMMLUNG ZU BRESLAU.
W. N ernst (Göttingen), Beitrag zur Strahlung
der Gase.')
Von einer Reihe Forscher, in neuester Zeit
von A. Langen in Dresden'), sind Versuche
über den Druckverlauf angestellt worden, wie
er bei der Explosion eines in einer Bombe ein-
jjeschlossenen entzündlichen Gasgemisches statt-
findet. Diese Versuche hatten bekanntlich in
erster Linie die Bestimmung der spezifischen
Wärme der Gase bei hohen Temperaturen zur
Absicht; der Druckverlauf wurde mit Hilfe
eines Indikators graphisch aufgetragen und es
wurde daraus die maximale bei der Explosion
erreichte Temperatur abgeleitet.
Nachdem der chemische Prozess abgelaufen
ist, haben wir in der Bombe eine hoch erhitzte
Gasmasse, die sich durch Konvektion, Leitung
und Strahlung abkühlt. Als ich über den Ab-
kühlungsverlauf mich zu orientieren suchte, um
die Frage, inwieweit ein chemisches Gleichge-
wicht sich im Momente der Explosion einstellt,
behandeln zu können, gelangte ich zu einer
ziemlich einfachen Formel, über die ich hier
kurz berichten möchte.
Aus den Versuchen, die in jüngster Zeit
von Hartmann ^) über die Wärmeabgabe elek-
trisch glühender Fäden in freier Luft angestellt
wurden, übrigens demnächst noch eine weitere
Ergänzung erfahren sollen, Hess sich schliessen,
(lass die Wärmeabgabe durch Leitung und
Konvektion bei grossen Temperaturdiflerenzen
1) Vorgetragen io Abteilung 2 am 21. Sept.
2) Forschungsarbeiten auf dem Gebiete des Ingenieur-
wc-iens Heft 8, Berlin 1903.
3) Diese Zeitschr. 6, 579, 1904.
annähernd der ersten Potenz der letzteren pro-
portional ist. Indem wir auch fiir den vor-
liegenden Fall diese zunächst freilich diskutable
Annahme machen, setzen wir die Wärmeabgabe
(i) --ß^a{T-T,) + ß(T''-To''),
worin also das erste Glied, welches übrigens
für unsere Zwecke nur die Stelle einer Kor-
rektionsgrösse spielt, der Wärmeleitung und
Konvektion, das zweite der Strahlung Rechnung
trägt; es bedeutet Q die abgegebene Wärme,
T die absolute Temperatur zur Zeit t und T»
die Temperatur der Bombenwandung.
Von den von Langen angeführten Dia-
grammen zeigen, wie es scheint infolge nach-
träglich verlaufender chemischer Prozesse, die-
jenigen, welche sich auf die Explosion von
Kohlenoxydknallgas beziehen, starke Unregel-
mässigkeiten. Ich habe daher zunächst das
1. c. S. 32 mitgeteilte Diagramm, welches sich
auf ein Gemisch von
1,05 Volum 1/^0 + 3,2$ Volum Luft
bezieht, einer Rechnung nach den angegebenen
Gesichtspunkten unterworfen.
In der untenstehenden Tabelle befinden sich
in der ersten Kolumne die in mm auf dem
Diagramm gemessenen Drucke, welche einem
bestimmten Punkte der Trommel des Indikators
entsprechen; da die Umdrehungsgeschwindig-
keit der Trommel 0,26 Sekunden betrug, so
sind diese Werte die Drucke, welche sich nach
je 0,26 Sekunden gefolgt sind; dem Drucke
eines Kilogramms pro cm^ entsprechen 3,73 mm.
In der folgenden Kolumne sind die aus den
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778
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
Drucken abgeleiteten absoluten Temperaturen
T verzeichnet; da der Temperatur der Um-
gebung == 280 der Druck 3,4 entsprechen
würde, so folgt 7*= - 280. In der dritten
3>4
Kolumne finden sich die Differentialquotienten
dp
dt
1
dp
dt
dn
dn
p
T
dt
dt
0.097 (/-3,4)
0,000057
(/*— 3,4*)
beob.
her.
L - . -
24,0
1980
12.4
20,7
20,5
2.0
18,5
16,7'
1378
4,1
Sj?
5.7
1,3
4,4
1^7
1130
2,17
2,8'}
2.99
1,00
«.99
I1,Q
982
1,48
1.89
1,96
0,82
1,14
g.6
792
0.88
«.05
1,08
0,60
0,48
8,1
668
0,64
074
0,69
0,45
0,24
7,0
577
0,44
0,49
0,48
0,35
0,13
b,0
495
0.25
0,27
0.31
0,25
0,06
5.2
439
0,15
0,16
0,20
0,17
0,03
, von denen die beiden ersten graphisch,
die übrigen durch Rechnung abgeleitet worden
sind. Da die in der Zeit dt abgegebenen
Wärmemengen dQ dem Produkt von Tempe-
raturabfall und spezifischer Wärme proportional
sind, so sind die Werte von — -y- mit
dt
I + « ( 7"— 273) zu multiplizieren, um - propor-
dt
tionale Grössen zu erhalten. Für den Tempe-
raturkoeffizienten ß berechnet sich nach den
von Langen gegebenen Zahlen für obiges
Gemisch o 00039. ^^^ Werte
^ = ^f (i + 0,00039 [ r— 273])
stehen in der vierten IColumne.
Der Exponent n in Gleichung i ergiebt sich
nun auffallenderweise gleich 4; man erhält
nämlich einen guten Anschluss an die Er-
fahrung, wie der Vergleich der vierten und
fünften Kolumne zeigt, wenn man
(2) — ^ =0,097 (/— 3.4) + o,oooo57(/*-3,4^)
setzt. Die Abweichungen übersteigen fast nir-
gends die Messungsfehler; wenn bei weit vor-
geschrittener Abkühlung die berechneten Zahlen
vielleicht merklich grösser werden, als die be-
obachteten, so erklärt sich dies wohl sehr ein-
fach dadurch, dass gegen Ende der Abkühlungs-
periode, woselbst es sich um kleinere Tempe-
raturdifferenzen handelt, die Erwärmung der
Innenwand der Bombe ein wenig verzögernd
wirkt.
In den letzten beiden Kolumnen sind die
beiden Glieder der Gl. (2) verzeichnet; man
ersieht daraus, dass bei hohen Temperaturen
grossenteils die Strahlung, bei niederen hingegen
Konvektion und Leitung wirksam sind.
Strahlung der vierten Potenz der absoluten
Temperatur proportional ansteigt, legt den Ver-
gleich mit der Strahlung eines schwarzen Körper?
nahe. Indem wir beachten, dass in Gl. (2) aU
Zeiteinheit nicht die Sekunde, sondern 0,26
Sekunden dienten, dass ferner der Inhalt deN
Gefässes 34 Liter betrug und somit die Wärme-
kapazität des Gefässinhalts bei o^ worauf ja
die Abkühlungsgeschwindigkeiten reduziert sind,
34 273
22-4 • 280 -5'°^ = 7,40
(5,01 = Molekularwärme der Gasmischung bei
konstantem Volum) ausmacht, ergiebt sich für
den Verlust durch Wärmestrahlung
0,26-82,53
= 2,89(7*-
ro<)-io-9^'*'^.
sec
Die Oberfläche der Gasmasse lässt sich
schätzungsweise als zwischen 5 500 und 6500 cm-
liegend ermitteln. Somit würde die Strahlung
eines schwarzen Körpers von der Gasmasse
gleichen Dimensionen
6ooo-i,28-io-'2(r*— To*)
7,7(y'*-7i*)io-«^
cal
Der gewiss auffällige Umstand, dass die
sec
betragen: sie wäre nach obigen Betrachtungen
also nur kaum dreimal so gross, als diejenige
der Gasmasse.
In ähnlicher Weise habe ich auch das S. n
der Langen sehen Arbeit mitgeteilte Dia^amm
berechnet, welches ein Gemisch von 1,042 Volum
Wasserdampf und 2,33 Volum Kohlensäure be-
trifft. Die Konvektion und Leitung ergab sich,
wie von vornherein zu erwarten, hier merklich
kleiner, der Koeffizient der Strahlung jedoch
mehr als doppelt so gross, als im zuerst unter-
suchten Falle. Hier wäre demnach die schwarze
Strahlung praktisch erreicht, wobei freilich zu
beachten ist, dass die imnierhin etwas unsichere
Korrektion infolge der Änderung der spezi-
fischen Wärme mit der Temperatur hier sehr
bedeutend ist und dass so der für die Strahlung
berechnete Wert möglicherweise zu hoch aus-
gefallen sein kann.
Theoretische Folgerungen aus obigen Er-
gebnissen zu ziehen, zu denen ich, wie eingangs
bemerkt, ganz nebenbei gelangte, möchte ich
mir hier versagen; doch steht zu hoffen, da«';
man auf dem angegebenen Weg relativ leicht
zur Messung der bisher noch wenig bekannten
Wärmestrahlung der Gase bei hohen Tempe-
raturen wird gelangen können.
Diskussion.
Lummer-Berlin: Sind Sie direkt imstande
die Konstante ^des Stefanschen Gesetzes r-
bestimmen.'
Nernst: Jawohl. Freilich kann man ili-.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
779 .
Strahlung einer Gasmasse von innen heraus
nicht ohne weiteres vergleichen mit der Strahlung
nach dem Stefanschen Gesetz, wo die Strahlung
von der Oberfläche kommt.
Lummer: Es ist also die Gesamtstrahlung
des Wasserdampfes vergleichbar mit der des
schwarzen Körpers, der alle Strahlen aussendet,
während die Strahlung des Wasserdampfes sich
nur auf ein kleines Wellenlängengebiet erstreckt.
Pringsheim-Berlin: Wenn wir es mit hohen
Drucken zu thun haben, so wissen wir, dass die
Absorptionsbanden sich verbreitern und die Gas-
strahlung der eines festen Körpers ähnlich wird.
So kann ich mir das Resultat plausibel machen,
das sonst sehr überraschend wäre.
Nernst: I)er Druck betrug maximal 6 Atmo-
sphären. Aber es kommt doch auf die Dichte
an, und das Gas ist materiell sehr dünn, und
das ist mir das Überraschende, dass dieses
materiell dünne Gas so ähnlich strahlt wie ein
fester Körper.
Lummer: Dass das Gas bei 6 Atmosphären
etwa sich verhalten sollte, wie ein schwarzer
Körper, ist mir durchaus unklar. Wir ver-
suchten, Kohlensäure im Bunsenbrenner schwarz
zu machen. Wir bolometrierten den Bunsen-
brenner. Dann bekommt man die Kohlensäure-
bande und eine Wasserdampf bände. Das übrige
Spektrum hat keine Energie. Dann haben wir
eine Reihe Bunsenbrenner hintereinander ange-
ordnet und wir fragten, bei welcher Dicke der
strahlenden Schicht wird für diese Stelle des
Spektrums die Strahlung des Gases gleich der
des schwarzen Körpers? Um dies zu ent-
scheiden, sandten wir die eigene Strahlung noch
einmal mit Hilfe eines versilberten Hohlspiegels
durch die Flammenreihe hindurch. Wenn ihre
Strahlung schwarz ist, bekommt man durch den
Hohlspiegel keine Verstärkung. Die Strahlung
der Kohlensäure konnten wir auf diese Weise
der schwarzen gleich machen, bei Wasserdampf
gelang dies nicht. Wir glaubten, durch diese
Methode, wenn wir es zur Schwärze bringen
könnten, vielleicht ein Mittel zu erhalten, die
Temperatur zu bestimmen. Wir brauchten
nur die Energiekurve des schwarzen Körpers
zu suchen, der für die betreffende Wellenlänge
dieselbe Energie hat. Das war für einen
schwarzen Körper von 1840" abs. der Fall.
Ich würde abschweifen, wenn ich weiter auf
die Schlüsse eingehen wollte, die daraus zu
ziehen sind. Denn uns schien diese Temperatur
zu gering zu sein. Wir deuten das dadurch,
dass die Kohlensäurebande wieder aus einzelnen
Banden besteht, die sich bei der geringen
Dispersion, die wir haben, überlagern, so dass
wir nicht die Energie herausbekommen, die
wir bei einem Kontinuum hätten. Ich würde
in dem von Nernst behandelten Falle niemals
erwarten, die Energie des gesamten schwarzen
Körpers zu bekommen, sondern nur die, welche
in demjenigen engen Wellenlängenbereiche
liegt, den die Banden des Wasserdanipfes resp.
der Kohlensäure einnehmen. Das ist das, was
mich frappiert.
Stark-Göttingen: Wenn ich Herrn Professor
Lummer richtig verstanden habe, so sieht er die
Schwierigkeit bei der theoretischen Deutung der
in Rede stehenden experimentellen Resultate in
folgendem. Nach Herrn Prof Nernst ist die Ge-
samtstrahlung des Gasgemisches nahezu gleich
derjenigen des schwarzen Körpers von gleicher
absoluter Temperatur. Ist indes die Emission
der Explosionsgase selektiv, so muss ihre Ge-
samtstrahlung kleiner sein, da in ihr ja die
Energie der nicht emittierten Wellen fehlt.
Nun glaube ich, darf man nicht ohne weiteres
mit Sicherheit annehmen, dass unter den Ver-
suchsbedingungen des Herrn Prof. Nernst die
Emission selektiv war. Gegen die Heranziehung
der Versuche an der Bunsenflamme möchte
ich doch Bedenken äussern; in ihrer Wirkung
auf die spektrale Energieverteilung darf man
Vergrösserung der Schichtdicke und Änderung
des Gasdruckes doch wohl nicht äquivalent
setzen. Wir kennen eine Reihe von Fällen,
in denen bei höherer Temperatur Gase durch
Vergrösserung des Druckes zur Emission eines
kontinuierlichen Spektrums gebracht werden
können, und so meine ich, es ist die Mög-
lichkeit vorhanden, dass auch unter den spe-
ziellen Versuchsbedingungen von Herrn Langen
die Explosionsgase nicht selektiv, sondern kon-
tinuierlich emittierten, und dann könnten wir
für sie in der That die Gesamtstrahlung des
schwarzen Körpers erwarten.
Das Entscheidende ist also nach meiner
Ansicht die Frage, ob bei den fraglichen Ver-
suchen bereits ein kontinuierliches Spektrum
vorhanden war.
Nernst: Es muss so sein.
Lummer: Es muss so sein, das wäre das
hieraus zu ziehende Resultat.
Schaefer-Breslau: Ich bin bei Untersuchung
der Absorption des CO^ bis 4 Atmosphären ge-
gangen, aber von einem kontinuierlichen Spek-
trum ist gar keine Rede. Vielmehr haben die
Streifen bei 2,7 y, und 4,4 {i eine bestimmte
Breite, die mit Vergrösserung des Partialdruckes
zunimmt. Vergrösserung der Schichtdicke und
Vergrösserung des Partialdruckes sind keines-
wegs äquivalent. Ich bin zu demselben Re-
sultat gekommen wie Prof. Lummer, dass die
Absorptionsstreifen der Kohlensäure nicht
homogene Banden sind, sondern es sind ziem-
lich beträchtliche Lücken darin.
Nernst: Massgebend ist doch nur das Ge-
biet, wo das Maximum der Wärmestrahlung
sitzt. Bei mir war die höchste Temperatur
1700".
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78o
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
Lummer: Das Maximum der Strahlung des
schwarzen Körpers liegt bei 1,5 it. Der einzige
Schluss, den man ziehen kann, ist, es muss bei
dieser Temperatur und diesem Druck schon ein
Kontinuum ausgesendet werden. Dagegen spre-
chen aber die Versuche des Herrn Dr. Schaefer.
Schaefer: Wenn man nicht kolossale
Strecken nimmt, findet man von Absorption
ausserhalb der Streifen gar nichts, dagegen
tritt durch geringe Änderung des Partialdrucks
starke Absorption ein. Planck hat abgeleitet,
dass die Verbreiterung der Streifen unsymme-
trisch eintritt.
Aschkinass- Berlin : Die Versuche berühren
offenbar die Frage, kann ein Gas zum Leuchten
kommen durch blosse Temperaturerhöhung, eine
Frage, die nach Versuchen von Pringsheim
doch zu verneinen ist.
Pringsheim: Wenn man die Versuche da-
durch erklären will, dass es sich um Lumines-
zenz handelt , so ist die Schwierigkeit aus dem
Wege geschafft. Aber besonders durch die
Versuche von Paschen ist es doch sehr wahr-
scheinlich gemacht, dass es sich bei Kohlen-
säure und Wasserdampf um Temperaturstrahlung
handelt. Das Gegenteil habe ich auch nie be-
hauptet, sondern meine Äusserung bezog sich
auf die Linienspektren der Elemente, was in
der Diskussion mit Paschen vollständig klar-
gestellt worden ist. Aber ich glaube, die Dis-
kussion ist noch nicht auf der Höhe, die mit
dem vorhandenen Thatsachenmaterial erreicht
werden kann. Wenn wir annehmen, dass die
hier in Betracht kommenden Gase genau das
gleiche Absorptionsvermögen besitzen wie unter
gleichen Umständen bei gewöhnlicher Tempe-
ratur, so haben wir alle Daten, um die Grösse
der Strahlung für die hier erreichten Tempe-
raturen zu berechnen. Ich kann nicht aus dem
Handgelenk sagen, um wieviel die so berechnete
Strahlung hinter der von Nernst aus den Be-
obachtungen gefundenen zurückbleibt. Diese
Kenntnis wäre aber nötig, um auf die Grösse
der Veränderung in den Strahlungseigenschaften
zu schliessen, welche zur Erklärung desNernst-
schen Resultates angenommen werden müsste.
Aschkinass: Ich bin wohl nicht ganz ver-
standen worden. Ich wollte wissen, ob Ihre
Gasgemische, die nach der Art des schwarzen
Körpers strahlen sollen, ob diese Gase thatsäch-
lich durch einfache Temperaturerhöhung auch
leuchten, vom Auge wahrnehmbare Energie-
mengen aussenden. Das müsste der Fall sein,
wenn es sich um absolut schwarze Körper han-
delte, da die Temperaturen hierzu ausreichen.
Dann aber wäre hier zum ersten Male gezeigt,
dass ein Gas durch blosse Temperaturerhöhung
zum „Leuchten" kommen kann.
E. Grimsehl (Hamburg), Demonstration eines
Pendels mit direkt messbarer Pendellänge.*
Die auf mathematischem Wege gewöhnlich
unter Benutzung des Cosinussatzes abgeleitete
Beziehung
7; = 7; + Ma\
wobei T, das Trägheitsmoment eines um eine
Schwerpunktsachse drehbaren Körpers mit der
Masse M\mA T„ das Trägheitsmoment desselben
Körpers für eine um den Abstand a entfernte, zur
Schwerpunktsachse parallele Achse ist, erregte in
mir den Wunsch, dieser mathematischen Forme!
durch einen einfachen Versuch einen physika-
lischen Inhalt zu geben, der diese Beziehun^f
dem Verständnis der Schüler näher bringt.
Zu dem Zwecke hängte ich an ein leichtes,
um eine vertikale Achse drehbares Gestell (Fig. il,
Fig. I.
das in einem Abstände von 12 cm von der Achse
an zwei einander gegenüberliegenden Seiten
eine möglichst reibungslose Spitzenlagerung
trägt, in diesen Spitzenlagerungen zwei kreis-
förmige Metallscheiben von je i kg Masse und
10 cm Radius leicht drehbar auf. Die beiden
Scheiben können durch kleine am Gestell
befestigte Schrauben mit dem Gestell starr
verbunden werden. Dreht man jede einzelne
der beiden Scheiben für sich, so kommt fiir
die Drehung jeder der beiden Scheiben nur
das Trägheitsmoment T, in Frage. Wenn man
andererseits das Gestell dreht, während die
Scheiben frei um die Spitzenlagerung beweg-
lich sind, so tritt für die Drehung des Gestells
nur das Trägheitsmoment Ma^ in die Rechnung
ein. Hierbei nehmen die Scheiben an der
Drehung keinerlei Anteil. Sie bewegen sich
vollkommen translatorisch. Wenn man nun
die Scheiben mit dem Gestell durch die Schrau-
ben starr verbindet, so wirkt bei der Drehung
das Trägheitsmoment T« , welches sich aus den
vorher bestimmten einzelnen Summanden als
Summe ergiebt. Die Befestigungsschrauben
repräsentieren hierbei physikalisch das in der
mathematischen Formel auftretende + Zeichen.
l) Vorgetragen iu Abteilung 3 am 19. Sept.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
781
Da die beiden Summanden infolge der Wahl
der Ausmessungen leicht berechnet werden
können, so lässt sich auch Ta berechnen.]...;
Hängt man diesen Apparat an dem unteren
Ende eines am oberen Ende festgespannten
Stahldrahtes auf, so lässt sich experimentell
sowohl Ma} wie auch Ta aus der Schwingungs-
zeit der elastischen Torsionsschwingungen be-
rechnen.
Von besonderem Interesse erschien mir die
für den ersten Augenblick verblüffende, aber
bei näherer Überlegung selbstverständliche Er-
scheinung, dass die beiden frei beweglichen
Scheiben bei der Drehung des ganzen Appa-
rates an dieser Drehung nicht teilnehmen, sondern
dass alle Punkte der Scheiben sich auf einander
parallelen Bahnen bewegen. Diese Thatsache
führte mich zur 'Konstruktion des Ihnen jetzt
vorzuführenden Pendels (Fig. 2).
Kig. 2.
Dasselbe besteht aus einer Stange mit zwei
gegeneinander gerichteten Schneiden, die einen
gewissen messbaren Abstand von ungefähr
I m voneinander haben. Die Stange ist mit
der einen Schneide in einem Pendelstativ
aufgehängt. Die untere Schneide dient als
Achse für eine um ihren Massenmittelpunkt
drehbare schwere metallene Scheibe, deren
Achsenlagerung durch Balanciergewichte mög-
lichst gut reguliert werden kann.
Wenn man das so konstruierte Pendel in
Schwingungen versetzt, so bewegt sich die
Metallscheibe nur translatorisch, d. h. jeder
einzelne Punkt der Scheibe bewegt sich so,
als ob er ein mathematisches Pendel wäre,
dessen Länge gleich dem Abstand der beiden
Schneiden ist. Infolge der translatorischen
Bewegung kommt das Trägheitsmoment der
Scheibe in Bezug auf ihre Achse nicht zur
Geltung.
Wenn das Gehänge, d. h. die Stange mit
den beiden Schneiden masselos wäre, so würde
dasselbe keinen Einfluss auf die Schwingungs-
zeit des Pendels ausüben. Es ist auch dann
ohne Einfluss auf die Schwingungszeit des
Pendels, wenn die Schwingungszeit des Ge-
hänges allein mit der Schwingungszeit des mit
der Scheibe versehenen Pendels übereinstimmt.
Man reguliert daher durch Verschiebung einer
am unteren Ende der Stange angebrachten
Kugel die Schwingungszeit des Gehänges so
lange, bis sie mit der Schwingungszeit des
ganzen Pendels übereinstimmt. Dann ist der
Abstand der beiden Schneiden die Pendel-
länge, aus deren Kenntnis man unter gleich-
zeitiger Benutzung der Kenntnis der Schwingungs-
zeit die Erdbeschleunigung, wie meine Ver-
suche ergeben haben, sicher bis auf drei Stellen
innerhalb kurzer Zeit leicht und besonders für
das Verständnis der Schüler bequemer be-
stimmen kann, als mittels des demselben Zweck
dienenden Katerschen Reversionspendels.
Das Pendel trägt fernerhin eine einfache
Schraubenvorrichtung am oberen Ende der
Pendelstange zur Veränderung des Abstandes
der beiden Schneiden, also der Pendellänge.
A. Voller (Hamburg), Versuche über die
zeitliche Abnahme der Radioaktivität und
über die Lebensdauer geringer Radium-
mengen im Zustande sehr feiner Verteilung. ')
1 . Die im folgenden mitgeteilten Beobachtun-
gen habe ich zu dem Zwecke unternommen, eine
wichtige Frage aus dem Gebiete der Radio-
aktivität unter Bedingungen, die — soweit ich
die Litteratur habe einsehen können — bisher
keiner Untersuchung zu Grunde gelegt worden
sind, näher zu prüfen. Diese Frage betrifft die
Dauer und die zeitliche Abnahme der Energie-
abgabe resp. der Strahlung radioaktiver Stoffe,
wenn diese Stoffe in sehr geringen Mengen und
in sehr feiner Verteilung angewendet werden.
2. Es ist bekannt, dass für die sogenannte
Lebensdauer der radioaktiven Stoffe, d. h. für
denjenigen Zeitraum, den eine beliebige Menge
derselben gebraucht, um eine vollständige Selbst-
zersetzung durchzumachen und während dessen
i) Nach dem Vortrage in Abteilung 2 am 21. Sept.
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782
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
ihre Energieabgabe fortdauert, sehr viele Jahre
angenommen werden, für das Radium et^va
1500 Jahre, für das Uran 1000 Millionen Jahre
u. s. w. Dabei wird ferner angenommen, dass
diese Gesamtlebensdauer aus der an und für
sich sehr verschiedenen Lebensdauer der ein-
zelnen Atome des betreffenden radioaktiven
Körpers resultiere und dass diese letztere von
physikalischen Bedingungen, z. B. Temperatur,
räumlicher Verteilung, Konzentration der Zerfalls-
produkte (Emanationen und dergl.) in der Um-
gebung der zerfallenden Atome u. s. f. unab-
hängig sei. Diese letztere Annahme ist meines
Wissens nur von J. J. Thomson angezweifelt
worden, der in einem Aufsatze in der Nature")
auf die Wahrscheinlichkeit hinwies, dass eine
gegebene Menge Radium sich in radioaktiver
Hinsicht verschieden verhalten werde, je nach-
dem dieselbe innerhalb nichtradioaktiver Sub-
stanzen verteilt sei oder nicht; im ersteren
Falle werde ihre Strahlungsintensität schwächer,
ihre Lebensdauer also länger sein. Ruther-
ford''') hat darauf allerdings einen Versuch mit-
geteilt, demzufolge er keinen Unterschied in
der Strahlung eines mg Radium hat wahr-
nehmen können, wenn dasselbe für sich allein
in festem Zustande oder in der tausendfachen
Menge Wasser gelöst geprüft wurde. Dieser
Versuch genügt aber doch wohl nicht, die
Frage vollständig zu entscheiden. Wie dem
aber auch sein möge, jedenfalls ist die übliche
Annahme, dass die Lebensdauer einer beliebigen
Menge einer radioaktiven Substanz unter allen
Umständen dieselbe sei, wie gross oder wie
klein auch die betreffende Menge sein und wie
sie auch räumlich verteilt sein möge, bisher,
soweit mir bekannt ist, keiner experimentellen
Prüfung unterworfen worden, deren sie doch
ohne Zweifel dringend bedarf Meine Versuche,
welche ausschliesslich mit Radium angestellt
wurden, sollen hierzu einen Beitrag liefern.
3. Die vergleichende Messung der Strahlungs-
intensität sehr geringer Mengen Radium während
eines längeren Zeitraumes erfordert viel Ge-
duld und Vorsicht. Mein Verfahren bestand
— nachdem eine grosse Anzahl von Vorver-
suchen zur Ermittelung geeigneter Versuchs-
anordnungen ausgeführt worden waren — in
folgendem:
Ein kleiner Krystall Radiumbromid — aus
einer Sendung der Chininfabrik Buchler & Co.
in Braunschweig — von 1,7 mg Gewicht ent-
sprechend etwa einem mg Radium wurde in
25 ccm destilliertem Wasser gelöst. Von dieser
Lösung, welche lO"'' mg Radium in 25 mg Wasser
enthielt, wurden sodann eine Reihe schwächer
konzentrierter Lösungen hergestellt, indem je
1 1 Nahiie 67 v. 30. April 1903.
2) N.iture 69 v. 7. Januar 1904.
I ccm einer Lösung durch Wasserzusatz auf
10 ccm vermehrt wurde, so dass Konzentrationen
von Vi Ol Vi 00 etc. der Ausgangslösung her-
gestellt wurden. Von diesen wurde sodann '
mit Hilfe eines feinen Pinsels je eine durch
Differenzwägung gemessene Menge von etwa
25 mg auf einer Fläc*he von 1,2 qcm einer
Glasplatte ausgebreitet und vorsichtig trocken
eingedampft. Es war die Absicht, stets genau
25 mg Lösung aufzubringen, doch konnte dies
nur angenähert erreicht werden, da die Dicke
der aufgebrachten Schicht einer Lösung nicht
stets genau die nämliche war; die Abweichungen
, waren jedoch nicht so gross, dass sie die Re-
sultate wesentlich beeinflusst hätten. Die Glas-
I platten waren an der Stelle, wo die Flüssigkeit
aufgetragen wurde, leicht geschmirgelt worden,
i um eine etwas rauhe Fläche ' zu erzielen ; auf
I der glatten Glasfläche war wegen der Neigung
i zur Tropfenbildung eine gleichmässige Aus-
! breitung der 25 mg Lösung nicht zu erreichen.
I Andererseits war die Benutzung von Glasplatten
' ihrer Durchsichtigkeit wegen aus später zu be-
sprechenden Gründen (Beobachtung der Szin-
tillation) wünschenswert. Die leichte Schmir-
gelung beeinträchtigte die Durchsichtigkeit nicht
zu sehr.
Auf diese Weise wurden zunächst 7 Platten
I hergestellt, auf welchen äusserst geringe, nicht
j sichtbare, aber bekannte Gewichtsmengen, näm-
i lieh io~' bis io~* mg Radium auf gleich
grossen Flächen (je 1,2 qcm) adhärierten. Eine
I zweite Reihe von Radiumpräparaten wurde aus
den nämlichen Lösungen hergestellt, jedoch so,
! dass die radiumbedeckte Fläche auf das
I Zehnfache (12 qcm) vergrössert wurde. So
I konnten Platten verglichen werden, welche
I gleiche Radiummengen in verschiedener Flächen-
I ausdehnung enthielten.
Es war natürlich erforderlich, die Platten
I sorgfältig vor jeder Berührung resp. vor
j dem Abreiben des Radiums zu hüten; sie
I wurden zu dem Zwecke auf der Schichtseite
am Rande mit 2 mm hohen Schutzhölzchen
versehen, welche selbst dann, wenn etwa
versehentlich diese Plattenseite auf eine Unter-
j läge gelegt wurde, eine Berührung der
I Flächen verhinderten. Übrigens adhäriert das
' Radiumbromid an der Glasfläche ausserordent-
lich fest; eine völlige Beseitigung der radiu-
I aktiven Schicht war durch längeres Waschen
und Abreiben in Wasser nicht erreichbar.
4. Für die Untersuchung der Radioaktivität
der Platten konnte der Hauptsache nach nur
j eine elektrometrische Methode benutzt werden,
j da nur diese die Möglichkeit genauerer Mes-
. sungen in nicht zu langer Zeit mit genügender
I Empfindlichkeit verbindet. Zwar erwies sich
[ sowohl die Szintillationsfähigkeit der Platten am
. Zinksulfidschirm wie auch die photographische
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
783
Wirkung derselben bei langer Expositionsdauer
als ein Mittel zum Erkennen sehr schwacher
radioaktiver Wirkungen, für deren Nachweis
die Empfindlichkeit der elektrometrischen Me-
thode nicht mehr genügte; aber diese empfind-
licheren Methoden gestatten keine vergleich-
baren Messungen, sondern nur angenäherte
Schätzungen von Strahlungsintensitäten. Weiter
unten wird mitgeteilt werden, wie sie als Kon-
trollmethoden doch wichtige Dienste leisteten.
Als Elektrometer wurde eines der bekannten
Elster und Geit eischen Instrumente mit
Lupenablesung benutzt. Es zeigte sich jedoch,
dass die geringe Zerstreuungsgeschwindigkeit
dieser Elektrometer ohne Hinzufiigang eines
Zerstreuungskörpers für jede Messung eine
lange Beobachtungsdauer erforderlich machte,
da andernfalls die zu messenden Differenzen
der Divergenz der Blättchen bei schwächeren
Strahlungen so klein wurden, dass die Messungen
unsicher wurden; anderseits bewirkte der den
Instrumenten für gewisse luftelektrische Beobach-
tungen beigegebene cylindrische Zerstreuungs-
körper bei stärker wirkenden Platten eine zu
schnelle Abnahme der Divergenz. Es fand sich
glücklicherweise, dass in einem der von Ebert ')
angegebenen lonen-Aspirationsapparate der mit
dem Elster und Geitelschen Elektrometer
verbundene Cylinderkondensator, falls der
Aspirator des Apparates ausser Thätigkeit blieb,
einen Zerstreuungskörper von passender Wir-
kung bildete; demgemäss wurde für alle Mes-
sungen das Elektrometer dieses Aspirations-
apparates mit dem Cylinderkondensator benutzt,
jedoch ohne den Aspirator in Thätigkeit zu
setzen. Die zu untersuchenden Radiumplatten
wurden in stets dem nämlichen Abstände, 10 cm
vom Ende des inneren horizontal befestigten
cylindrischen Stabes des Kondensators entfernt,
so aufgestellt, dass die strahlende Schicht senk-
recht stand und die verlängert gedachte Mittel-
linie des inneren Stabes die Mitte der aufge-
brachten Schicht rechtwinkelig traf (Fig. i).
Der äussere Cylinder des Kondensators und
KcTni
Badium--
Platte
Ki},'. I.
(las Elektrometergehäuse waren zur Erde ab-
;4eleitet, während die Blättchen des Elektro-
meters durch eine Trockensäule auf etwa 150
bis 180 Volt geladen wurden. Beobachtet
I) Diese Zeitschrift 2, Odj, lyoi.
wurde die Abnahme dieser Ladung während
einer bestimmten Zeit, einerseits in normaler,
unbeeinflusster Luft, anderseits unter der Ein-
wirkung der durch die Radiumstrahlung ge-
steigerten Ionisierung der den Kondensatorstab
umgebenden Luft.
Die Beobachtungsdauer für die durch eine
Radiumplatte resp. durch die normale Atmo-
sphäre bewirkte Abnahme der Kondensator-
ladung, vermittels der Eichungstabelle des
Elektrometers in Volt ausgedrückt, betrug an-
fänglich 1 5 Minuten ; da jedoch das Messbereich
des Elektrometers bei stärkeren Strahlungen
dann nicht ganz ausreichte, so wurde die Be-
obachtungszeit auf je lo Minuten reduziert, alle
diese Messungen aber auf 15 Minuten umge-
rechnet, um vergleichbar zu bleiben.
5. Die Art der Messungen am Elektrometer
war durch den Umstand bedingt, dass die zu
ermittelnden radioaktiven Intensitäten resp. die
durch sie hervorgerufenen Steigerungen der
Zerstreuungsgeschwindigkeiten elektrischer La-
dungen wegen der eigenen Leitfähigkeit der
unbeeinflussten Atmosphäre nur als Differenz-
werte gefunden werden können, d. h. um die
durch eine der Platten bewirkte Zunahme der
Zerstreuungsgeschwindigkeit zu finden, musste
von dem beobachteten Werte der Betrag des
normalen Zerstreuungswertes in Luft abgezogen
werden. Zahlreiche Versuche hatten, was ja
auch sonst bekannt ist, gezeigt, dass die ge-
wöhnliche Zerstreuungsgeschwindigkeit eines
geladenen Elektrometers in kurzer Zeit häu-
figen und ziemlich beträchtlichen Verände-
rungen unterliegt. Es war daher nicht zulässig,
von den beobachteten Zerstreuungsgeschwindig-
keiten der Radiumschichten einen konstanten
Betrag für die gewöhnliche Zerstreuungsge-
schwindigkeit der unbeeinflussten Zimmerluft in
Abzug zu bringen, vielmehr musste dieser letz-
tere Betrag für jede Versuchsreihe besonders
bestimmt werden. Eine einzelne Messung
dieses Wertes für jede Versuchsreihe genügte
nicht; es erwies sich vielmehr als notwendig,
jede Versuchsreihe aus einer Anzahl abwechselnd
aufeinander folgenden Messungen des zur Zeit
bestehenden eigenen Zerstreuungsvermögens der
Luft einerseits und der durch die Radium-
strahlung gesteigerten Zerstreuungswerte ander-
seits zu bilden. In der Regel wurden je 4
Messungen der Zerstreuung in unbeeinflusster
Luft, abwechselnd mit je 3 dazwischen liegen-
den Messungen der durch die Radiumplatten ge-
steigerten Zerstreuung ausgeführt; bei schwachen
Strahlungen wurden diese 7 Messungen zu je
10 Minuten auf 9 oder 11 vermehrt. Das
Mittel aus den letzteren Beobachtungen ver-
mindert um das Mittel der ersteren war der
gesuchte Wert der durch das Radium bewirkten
Zerstreuungsgeschwindigkeit der Ladung. Die
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
Beobachtungen wurden auf diese Weise sehr
zeitraubend; das hatte leider zur Folge, dass
es unmöglich war, alle zu prüfenden Platten
(deren Gesamtzahl etwa 12 betrug) täglich zu
messen; im Mittel konnten täglich nur 2 Platten
geprüft werden. Daher sind die bisherigen
Beobachtungen noch recht lückenhaft; sie ge-
nügen jedoch, den allgemeinen Charakter des
radioaktiven Verhaltens der Platten, d. h. die
allmähliche Abnahme und das schliess-
liche Verschwinden der Radioaktivität
der dünnen Radiumschichten unzweifel-
haft hervortreten zu lassen.
6. Ehe ich hierauf näher eingehe, will ich
einige Bemerkungen über eine für die Genauig-
keit der Methode sehr gefährliche Fehler-
quelle, deren Vermeidung anfänglich Schwierig-
keiten machte, vorabschicken. Diese Fehler-
quelle lag zunächst in dem auch sonst häufig
beobachteten Eintreten einer gegenseitigen Be-
einflussung der radioaktiven Körper, hier also
der Platten, die man bekanntlich der Wirkung
der Emanationen zuschreibt. Diese Beeinflussung
konnte dadurch beseitigt werden, dass jedes
einzelne Radiumpräparat für sich allein in einem
geschlossenen Behälter — für die stärkeren
Präparate Bleikapseln, für die schwächeren Papp-
schachteln, die sich hierfür als ausreichend er-
wiesen — aufbewahrt wurde; sämtliche Be-
hälter wurden ausserdem, um die allmähliche
Infektion der Messapparate zu verhindern, in
einem grossen, vollständig mit Blei ausge-
schlagenen Kasten aufbewahrt.')
Die getrennte Aufbewahrung der einzelnen
Radiumpräparate in geschlossenen Behältern
hatte dann aber, wie sich bald zeigte, nach
längerer Aufbewahrung eine merkwürdige
Selbstinfektion der Platten zur P'olge. Wird
eine solche Platte, nachdem sie einige Zeit
hindurch eingeschlossen war, sofort nach Ent-
nahme aus ihrem Behälter auf ihre lonisierungs-
fähigkeit hin geprüft, so zeigt sich diese unge-
wöhnlich gross, oft weit grösser als ihrer nor-
malen Radioaktivität entspricht; die Intensität
dieser anormalen Strahlung nimmt aber —
ähnlich wie die Strahlung der durch Emanation
aktivierten fremden Körper — rasch ab. Ich
habe den Verlauf dieser Steigerung der loni-
sierungstähigkeit einer sehr dünnen einge-
schlossenen Radiumschicht noch nicht eingehen-
der untersuchen können; jedoch scheint einer-
seits die Steigerung um so grösser zu werden,
je länger das Präparat in einem geschlossenen
Behälter aufbewahrt worden war, so dass man
von einer mit der Zeit zunehmenden An-
i) Auch das Ausgangsmaterial, 20 mg Radiumbromid,
wird seit Jahresfrist im Laboratorium in einem massiv gc-
gussenen Bleibehälter von 14,5 kg Gewicht, dessen Wand-
stärke überall 6 cm beträgt, aufbewahrt; das hat geäugt, um
ilas Laboratorium vor der sonst häutig beiibichtctcn Infektion
durch das Radium zu bcwidircu.
reicherung der eingeschlossenen Radiumscbicht
an radioaktiver Fähigkeit sprechen kann —
anderseits scheint auch die für das völlige Ver-
schwinden der anormalen Aktivität erforderliche
Zeit um so grösser zu sein, je länger die Selbst-
infektion gedauert hat. Es scheint daher, al>
ob das Abklingen dieser von einem einge-
schlossenen strsdilenden Körper in sich selbst
hervorgerufenen gesteigerten Aktivität nach
einem ähnlichen Gesetze erfolgt, wie das Ab-
klingen der auf fremden Körpern induzierten
Aktivität. — Die für das Verschwinden der
anormalen lonisierungsfähigkeit erforderliche
Zeit betrug unter den gewöhnlichen Verhält-
nissen der hier besprochenen Messungen, d. h.
wenn die Aufbewahrung der Präparate nur i
oder einige Tage gedauert hatte, in der Regel
nur einige Stunden, so dass es als normale^'
Verfahren für die Vermeidung dieser Fehler-
quelle genügte, jede Platte vor ihrer Unter-
suchung einige Stunden lang oder von einem
Tage bis zum andern offen in einem gut
ventilierten Räume aufzustellen. Zu welchen
enormen Beträgen aber die Selbstinfektion der
Platten bei längerem Emgeschlossensein an-
wachsen kann, dafür will ich noch folgendes
Beispiel anfuhren, — das extremste von mir
beobachtete. Eine zur zweiten Gruppe der
Präparate (12 qcm radiumbedeckte Fläche.i
gehörige Platte mit 0,00011 mg Radium war
am 4. Juni 1904 angefertigt und bis zum 13.
September, also während einer Zeit von 100
Tagen , beobachtet worden (vergl. Fig. 5 .
Während dieser Zeit war ihre Radioaktivität
an 17 Tagen gemessen worden. Das Maximum
derselben war am 23. Juni, also am 19. Tage,
mit 10,8 Volt P^ntladungsgeschwindigkeit in 15
Minuten (nach Abzug der gleichzeitig bestehen-
den normalen Entladungsgeschwindigkeit der
unbeeinflussten Atmosphäre, welche 13,1 Volt
betrug) beobachtet worden. Von da ab bis
zum 100. Tage nahm die Aktivität,, wenn auch
mit einigen Schwankungen, so doch im ganzen
stetig, ab, und betrug am letzten Beobachtungs-
tage, 13. September, noch 2,6 Volt in 15
Minuten. Nunmehr mussten die Messungen
wegen einer längeren Reise abgebrochen werden.
Die Platte wurde eingeschlossen und am IJ^
Oktober, also nach 35 Tagen, ihrem Behälter
wieder entnommen und gemessen. Bei regel-
mässigem Weitergange der Strahlungsabnahme,
ohne Selbstinfektion, konnte noch eine Ent-
ladungsgeschwindigkeit von I — 2 Volt in 15
Minuten erwartet werden; die Messung aber
ergab:
18. IG. 1—2 Uhr (bald nach
Entnahme aus dem Be-
hälter) 103,0 Volt in 1 5 Min.
i9.'io. II — i2Uhrmorgens 19,8 „ „15 ,,
19.10. 7 — 8 Uhr abends. 1,0 „ .,15 ..
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
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Die anfängliche anormale Wirkung der Platte
auf die Entladungsgeschwindigkeit des Elektro-
meters nach 3Stägigem Eingeschlossensein war
also fast lomal so gross wie die während der
ganzen Dauer ihrer Existenz erreichte normale
Maximalwirkung von 10,8 Volt; nach 30 Stunden
war von dieser ausserordentlichen Steigerung
nichts mehr übrig geblieben.
7. Über die bisherigen Resultate meiner Be-
obachtungen kann ich nunmehr folgendes mit-
teilen:
I. Die selbständige Radioaktivität aller
meiner Platten ist durch die benutzte Methode
noch nachweisbar und noch messbar. Im all-
gemeinen zeigte sich in den ersten Tagen nach
Herstellung der Platten zunächst ein Anwachsen
ihrer lonisierungswirkung bis zu einem Maximum ;
leider war es aber wegen der langen Zeit, die
jede Bestimmung als Mittelwert aus 7 bis 11
Einzelbestimmungen von je 10 bis 15 Minuten
Dauer in Anspruch nahm, nicht möglich, alle
Platten vom Tage ihrer Herstellung an zu
messen. Aus diesem Grunde konnte die Lage
und Höhe des Maximums, wie sie aus den
jedesmal erst nach mehreren Tagen wieder-
holten Messungen geschlossen wurde, nur an-
genähert ermittelt werden; es kann um mehrere
Tage früher oder später und auch in grösserer
Höhe erreicht worden sein. Ich gebe die
Zahlen für das Maximum der Entladungswirküng
in 15 Minuten so wie sie gefunden wurden:
bei io~'J mg Ra 1,6 Volt
bei io~* mg Ra nach 15 Tagen
10-'*
„ 2,6
IO~'
,. 3,6
I0-«
„ 6,0
10-^
„ 6.2
lo-J
„11,6
10-3
„ 38,4
Es ist ersichtlich, dass die maximale Ent-
ladungswirkung durchaus nicht im Verhältnis
der strahlenden Radiummenge zunimmt; während
jede Platte 10 mal so viel Radium enthält wie
die vorhergehende, wächst die maximale Ent-
ladungsintensität nur auf das 2 — 3 fache an.
2. Nach Erreichen des Maximalwertes der
durch die Radiumplatten bewirkten Steigerung
der Entladungsgeschwindigkeit des Elektro-
meters nahm diese Steigerung allmählich ab
und erreichte bei allen Platten von lo"" bis
io~* mg Radium (ausgebreitet auf 1,2 qcm
Fläche) nach einer mit der aufgebrachten
Menge zunehmenden Zeitdauer ihr Ende,
d. h. es wurde schliesslich ein Zeitpunkt
erreicht, nach welchem kein durch die
Platten bewirkter Unterschied in der
Entladungsgeschwindigkeit des Elektro-
meters mehr wahrgenommen werden
konnte. Dieser Zeitpunkt wurde erreicht:
lO"
10"
10
lO"
10
-6
-4
16
17
26
61
126
Die nächstfolgende Platte mit 10""* mg Ra
ist im Augenblicke des Niederschreibens dieser
Zeilen, d. h. nach etwa 140 Tagen, noch kräftig
aktiv. Es sei noch bemerkt, dass in allen
Fällen nach dem Eintritt des inaktiven Zustandes
der Radiumplatten die Fortdauer der Inaktivität
wiederholt kontrolliert wurde; in keinem
Falle wurde ein späteres Wiederauf-
treten des radioaktiven Zustandes, so-
weit dieser am Elektrometer gemesssen
werden konnte, beobachtet. — Es ist be-
merkenswert, dass das Anwachsen der Lebens-
dauer der Radiumpräparate mit zunehmender
Radiummenge anfänglich, bei den schwächsten
Präparaten, sehr langsam erfolgt (wobei jedoch
ebenfalls eine gewisse Unsicherheit über die
genaue Anzahl der Tage, nach welcher das
Erlöschen der Aktivität eintrat, besteht) — bei
den stärkeren Präparaten wächst die Lebens-
dauer sehr rasch und wird so gross, dass die
erwähnte Unsicherheit hinsichtlich des genauen
Zeitraumes des Verschwindens der Aktivität
nicht mehr wesentlich ins Gewicht fällt.
Als Resultat dieser Elektrometer-Beobach-
tungen hat sich somit ergeben, dass bei Ver-
mehrung der Radiummenge einerseits
eine Erhöhung der Strahlungsintensität,
anderseits eine Verlängerung der sogen.
Lebensdauer, d. h. der zeitlichen Dauer
dieser anfänglich zunehmenden, dann
bis zum Verschwinden abnehmenden
Strahlung stattfindet.
Die Figuren 2 und 3 lassen diese Verhält-
nisse erkennen. Fig. 2 giebt die Kurven der
Entladungsges ch windigkeiten der unbeeinflussten
Luft zur Zeit der Messungen und darüber die
Kurven der durch die Radiumpräparate ge-
steigerten Geschwindigkeiten in Volt während
15 Minuten, so dass der schraffierte Zwischen-
raum dieEntladungswirkung der Platten darstellt;
die Figur lässt das allmähliche Zusammen-
fallen beider Kurven und den Zeitpunkt dieses
Zusammenfallens erkennen. Fig. 3 lässt die
Form der Abnahmekurven besser erkennen;
die unbeeinflussten Luftentladungen sind hier
weggelassen worden, so dass als Ordinalen nur
die aus Fig. 2 zu entnehmenden Differenzen
beider Kurven, d. h. die Entladungswirkungen
der Radiumplatten ftir sich allein aufgetragen
sind.
8. Es muss zunächst überraschen, dass
die von mir beobachtete, nur nach Tagen
zählende Lebensdauer, d. h. die Dauer der
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
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0,0000001mg VxioOO
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0,0000000t mg Vtoooco
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Fig. a.
OfiOOtm^ '/to
10,
W 30 W 60
OfiOOOtmg Ymo
lo 90 w tu lio li«
Tage
V, 'V, Vi "%
0,00000) mg Viooo
.Jl _ OfiOOOOOlmg Vnooo
^f 0,00000001 mg Vnoooo
rig. 3.
elektrotnetrisch gemessenen Radioaktivität sehr
geringer Mengen von Radium so ausser-
ordentlich kurz ist gegenüber den auf anderem
Wege für sehr viel grössere Mengen berech-
neten sehr langen Lebensdauer von tausend oder
einigen Tausend Jahren. Trotzdem scheint
hier kein Widerspruch zu bestehen. In
Fig. 4 sind als Abszissen die von mir benutzten,
auf der gleichen Fläche von 1,2 qcm ausge-
breiteten, jedesmal um das lofache zunehmenden
Mengen Radium (lO"'-* bis lO"^ mg), und
darüber als Ordinaten die beobachteten zuge-
hörigen Lebensdauern aufgetragen. Die daraus
resultierende Kurve stellt also die elektro-
metrisch gemessene Lebensdauer als Funktion
der auf gleicher Fläche ausgebreiteten Menge
des Radiums dar; man erkennt, dass die Kurve
mit zunehmender Menge immer steiler ansteigt.
Von io"~'' mg an steigt die für diese Radiuni-
menge beobachtete Lebensdauer von 26 Tagen für
jede Stufe auf mehr als das Doppelte der vor-
hergehenden. Ist es nun — selbstverständlich
nur als erster Annäherungsversuch — gestattet,
die Kurve ihrem bisherigen Charakter ent-
sprechend weiter zu extrapolieren, so wird sie
— falls die Empfindlichkeit des Messinstruments
dieselbe ist, wie in meinen Versuchen —
eine Ordinate, welche etwa der 10. folgenden
Stufe, entsprechend 10* mg Radium, zugebören
würde, erst in einer Höhe schneiden, welche
eine grosse Anzahl von Jahren darstellt. Nimmt
man etwa als mittlere jedesmalige Zunahme den
3 fachen Wert der vorhergehenden Ordinaten-
höhe, so würde sich für i g Radium eine Lebens-
dauer von 26 •3" = etwa 1500000 Tagen
oder etwa 4000 Jahren ergeben, was also schon
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
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mehr sein würde, als für gewöhnliche grössere
Radiummengen angenommen wird.
Derartige überschlägliche Rechnungen können
natürlich nur als rohe Annäherungen angesehen
werden, die aber doch erkennen lassen, dass
meine Beobachtungen nicht in wesentlichem
Widerspruche zu den auf anderem Wege er-
haltenen Schätzungen der Curies, Ramsay
u. s. w. stehen. Wesentlich scheint mir aber
der Nachweis zu sein, dass die sogen. Lebens-
dauer nicht für jede beliebige Menge
Radium die nämliche ist, sondern dass
sie als eine Funktion der vorhandenen
Menge resp. der Dicke der Schicht, in
der sie verteilt ist, angesehen werden
muss.
9. Von Interesse ist weiter die Frage, ob eine
gegebene Menge Radium eine gleiche oder eine
verschiedene Stärke und Dauer der Aktivität
besitzt, je nachdem sie auf einer kleineren
Fläche in stärkerer Schicht oder auf einer
grösseren Fläche in schwächerer Schicht ver-
teilt ist. Zur Prüfung dieser Frage wurde die
oben erwähnte zweite Reihe von Versuchs-
platten mit io~' bis io~* mg Ra auf 12 qcm
Fläche hergestellt. Die Versuche mit diesen
Platten dauern noch fort; erst die schwächste
Platte mit io~^ mg Radium ist gegenwärtig
dem Erlöschen nahe; Fig. 5 zeigt die Aktivitäts-
kurven während der ersten 100 Tage der Be-
obachtung. Ein Vergleich mit Fig. 2 und 3
lässt erkennen, dass diese Kurve der obersten
Kurve dieser Figuren, welche dieselbe Radium-
menge auf 10 mal kleinerer Fläche betrifft,
ähnlich ist; die Ordinaten sind nur wenig
höher. Es scheint demnach, als ob die Aus-
breitung der io~^ mg Radium auf 1,2 oder
12 qcm keinen grossen Unterschied in radio-
aktiver Beziehung bewirkt habe. Jedoch kann
Genaueres hierüber erst nach Abschluss dieses
Teiles der Untersuchung gesagt werden.
10. Zum Schlüsse seien noch einige Beobach-
tungen mitgeteilt, welche einen Vergleich der
entladenden Wirkung der durch die Radium-
platten ionisierten Luft mit der Fähigkeit der
Platten, Szintillation und photographische
Wirkung auszuüben, bezweckten. Die Szin-
tillationswirkung war von Anfang an bei allen
Platten, selbst den schwächsten, deutlich zu
beobachten und Hess bei gelegentlicher Wieder-
holung eine allmähliche Abnahme der Leucht-
stärke des Zinkblendenschirms erkennen.
Nachdem die einzelnen Platten am Elektro-
meter keine Radioaktivität mehr erkennen
Hessen, war doch zunächst immer noch bei
völlig ausgeruhtem Auge und in völlig dunklem
Zimmer eine äusserst schwache Szintillation der
Zinkblende durch das Glas der Platten hindurch
zu erkennen, die allerdings einen anderen
Charakter angenommen hatte. Während bei
den noch genügend aktiven Platten die Zink-
blende in 2 mm Abstand unter der Radium-
schicht schwach aber deutlich leuchtete und
am Rande des Lichtscheines bei Beobachtung
mit der Lupe zahlreiche Lichtpunkte in raschem
Wechsel aufblitzten, waren bei den „toten"
Platten nur noch hier und da einzelne dieser
Blitze zu erkennen ; die Fläche selbst war voll-
kommen dunkel und die vereinzelt auftretenden
Lichtblitze wurden immer seltener. Es war
somit die Zinkblende imstande, noch
eine äusserst geringe Reststrahlung der
Platten, für deren Nachweis das Elektro-
meter nicht mehr empfindlich genug
war, erkennen zu lassen.
II. ÄhnUch verhielt es sich mit der photo-
graphischen Wirkung, die bei erschöpften Platten
allerdings eine ausserordentlich lange Expo-
sitionsdauer erforderte. Eine Platte, welche in
15 Minuten noch etwa i Volt Zerstreuungs-
intensität besass, gab bei 3 tägiger Expositions-
dauer in 3 mm Abstand von der photographi-
schen Platte noch ein gutes Bild einer zwischen-
gelegten Lochplatte; nachdem das Elektro-
meter keine Aktivität mehr erkennen Hess,
war nach derselben Expositionsdauer das Bild
der Lochplatte zwar noch entstanden, aber nur
noch äusserst schwach. Eine sehr geringe
Reststrahlung war also auch photo-
graphisch noch nachweisbar.
0,00011 m.g Vfoo.
-H P-»-) +' P- ■ I III I
HH)
Fig- 5-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
. Von Interesse war ferner der Nachweis, dass
diese Reststrahlung, wie es scheint, nur noch
aus leicht absorbierbaren «-Strahlen besteht.
Eine zwischengelegte dünne Aluminiumschicht
verhinderte selbst nach 4tägiger Exposition die
Entstehung eines Bildes vollkommen. Die nahe
der Grenze der Aktivität angelangten Radium-
platten scheinen demnach nur noch a-Strahlen
auszusenden — ähnlich wie Polonium und
Radiotellur.
1 2. Ich habe die Absicht, die vorstehend be-
sprochene Untersuchung weiterzufuhren resp.
sie, wenn möglich, mit verbesserten Hilfsmitteln
an einer kleineren Zahl von Radiumpräparaten
zu wiederholen ; ich hoffe dann mancherlei Un-
sicherheiten, die bei der bisherigen Arbeit nicht
zu vermeiden waren, beseitigen und einige
während der Untersuchung aufgetauchte Fragen
prüfen zu können.
Diskussion-
Stark- Göttingen : Es handelt sich hier um die
Kardinalfrage der Radioaktivität, um die Frage,
ob der Prozess abhängig ist von der Konzen-
tration des Radiums, also von physikalisch-
chemischen Bedingungen desselben oder nicht. Bis
jetzt habenBecquerel, Rutherford und andere
gefunden, dass er nicht davon abhängig ist. Es
giebt ein Gesetz für die radioaktiven Pro-
zesse, das dafür spricht, dass die Vorgänge
nicht von der Konzentration abhängig sind.
Es ist das Exponentialgesetz (A==Aü-e~^') für
das Abklingen der einfachen Aktivität bei-
spielsweise von Emanation oder Induktion.
Dieses ist das Gesetz der monomolekularen Re-
aktion. Aus ihm kann man rückwärts
schliessen, dass die Konzentration keinen Ein-
fluss auf den Verlauf der radioaktiven Prozesse
haben kann.
Nun stehen diese schönen Versuche hier, gegen
deren experimentelleSeite ich nichts sagen möchte.
Aber ich möchte bei der sehr wichtigen Frage
bitten, langsam vorzugehen. Ich stehe auf
dem Standpunkt von Rutherford, dass die
Konzentration keinen Einfluss auf die Vor-
gänge haben kann. Und ich möchte von diesem
Standpunkt aus versuchen, eine andere Erklärung
der Versuche des Herrn Vortragenden zu geben.
Hat man ein älteres Radium-Präparat, so
hat man in der Regel ein Gemisch von Ra-
dium, Emanation und den verschiedenen In-
duktionen. Bei der Umwandlung von Radium in
Emanation und von Emanation in Induktion be-
kommt man nur «-Strahlen, die ß- und y-Strahlen
treten erst bei der Umwandlung der Induktionen
auf Nun war die Versuchsanordnung so ge-
troffen, dass hauptsächlich nur j9-Strahlen zur
Wirkung kommen konnten; denn die a-Strahlen
konnten in den cylindrischen lonisierungsraum
infolge ihrer grossen Absorption nicht gelangen.
sondern wurden zum grössten Teil bereits
ausserhalb in der Luft vor dem Zerstreuungs-
raum absorbiert. Nun scheint mir die Sache so zu
liegen: Es wurde zunächst aus der Lösung auf
die Platte Radium mit seinen sämtlichen Um-
wandlungsprodukten niedergeschlagen und zur
Wirkung kam die schon vorhandene Induktion,
die mit niedergeschlagen wurde. Diese wirkte
zunächst und gab /9-Strahlen, und solange die
Induktion vorhanden war, schien das Radium zu
leben. Diese Induktion verschwand allmählich,
und darum schien das Radium zu sterben; aber
in Wirklichkeit starb nur die Induktion. Bleiben
aber mussten noch die a-Strahlen, welche bei
der Umwandlung von Radium in Emanation
auftreten. Und in der That vermochten ja die
niedergeschlagenen Schichten auch nach dem
scheinbaren Tode des Radiums noch ein Szin-
tillieren der Sidotblende und eine photogra-
phische Wirkung hervorzubringen, wie es von
a-Strahlen zu erwarten ist. Gegen diese Er-
klärung könnte man einwenden, dass auch auf
den Platten beständig Emanation und Induktion
entwickelt wurde, und dass daher auch beständig
|3-Strahlen hätten da sein müssen. Aber e«
konnte unter gewählten Versuchsbedingungen aus
den Platten immer Emanation entweichen, und
es wird um so weniger Emanation zurück-
bleiben, um so weniger Radium auf der Platte
vorhanden ist. Infolgedessen kann sich bei ge-
ringer Schichtdicke kein Gleichgewichtszustand
für /J-Strahlen auf der Platte herstellen. Bei
dicken Schichten mag Emanation zurückbleiben,
es entwickelt sich dann auf der Platte Induktion
und /3-Strahlen können wieder auftreten. Desto
länger lebt dann scheinbar das Radium. Die
Kurven nehmen ja auch bei grösserer Dicke
zuletzt, wie mir scheint, einen horizontalen Ver-
lauf an; es stellte sich also ein Gleichgewichts-
zustand zwischen Radium, Emanation und In-
duktion her, und dank der letzteren kamen
wieder /^-Strahlen zur Emission. Es starb also,
um es noch einmal kurz zu sagen, in den Ver-
suchen die Induktion, nicht das Radium.
Das, glaube ich, ist eine mögliche Erklärung
der beobachteten Thatsachen. Vielleicht ist
aber auch die Erklärung des Vortragenden oder
eine andere richtig.
Voller: Die Auf&ssung des Herrn Vor-
redners, dass die Strahlung der Präparate eine
absorbierende Platte hätte durchdringen müssen
so dass nur (S-Strahlen hätten beobachtet werden
können, beruht auf einem Irrtum. Die Strah-
lung traf frei auf den inneren Cylinder de-
Eber tschen Kondensators; nur Luft war zu
durchdringen. Die Existenz der a-Strahlen in
der Nähe des Verschwindens der Entladungs-
fähigkeit der Platten, die sich durch Szintillation
und Wirkung auf die photographische Platte zeigt,
war wie diese Wirkung sehr gering, während sie
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
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in ilen früheren Zuständen sehr kräftig war. Die
zuerst gestorbene oder unwirksam gewordene
Platte zeigte überhaupt keine Radioaktivität
mehr, weder durch Szintillieren, noch durch
Wirkung auf die photographische Platte. Die
Induktion dürfte bei den stärkeren Präparaten,
die jetzt noch leben, keine Rolle gespielt
haben, denn bei ihnen ist von einer Abnahme
der Wirkung überhaupt noch keine Rede.
Nernst-Göttingen: Ich glaube, man wird all-
gemein, wenn man mit so geringen Substanz-
mengen operiert, immer nach einiger Zeit finden,
dass die Wirkung verschwindet. Hat man z. B.
eine Goldschicht auf eine Silberschicht aufge-
tragen, so wirkt sie lange Zeit hindurch, aber
nach einiger Zeit verschwindet die Farbe des
Goldes. Man nimmt in diesem Falle an, dass
das Gold in das Silber hinein wandert. Trägt
man z. B. eine Chlor-Natriumlösung auf eine
Glasplatte sehr dünn auf, so bin ich überzeugt,
anfangs wird man die Spektralwirkung fin-
den, aber nachher wird sie verschwinden. Jede
Reaktion einer dünnen Schicht verschwindet
in messbarer Zeit. In dem zuerst erwähnten
Falle wird man Bedenken tragen, zu sagen,
das Gold ist gestorben. Es kann ja hier so
sein, aber ich würde Bedenken tragen, es so
auszudrücken, es kann auch etwa.s ganz anderes
sein.
Voller: Für meine Auffassung spricht die
Regelmässigkeit der Abnahme der Wirkung,
dann aber auch der wichtige Umstand, dass bei
einer etwaigen Absorption des Radiums durch
das Glas keine «-, sondern nur ß- und y-Strahlen
hätten austreten können, während das Gegen-
teil beobachtet wurde. Ich bin den Herren
jedoch dankbar für die Winke, die natürlich
sehr beachtenswert sind.
S c h a e fe r- Breslau : Auf der ersten Tafel fing
«las Präparat sehr schwach an und wurde dann
sehr kräftig. Also zuerst musste man sagen, es
war schon fast tot und dann wurde es wieder
lebendig. Anfangs schien es, dass es nur etwa
noch 14 Tage zu leben hatte und nach
6 Wochen war es wieder ebenso wie früher
geworden. Man muss also bei dieser Schätzung
sehr vorsichtig sein.
Voller: Das ist ein Missverständnis; der-
artiges ist nicht beobachtet worden. Ich möchte
darauf aufmerksam machen, dass bekannt ist,
dass bei Radiumpräparaten immer erst eine
gewisse Zeit vergehen muss, ehe das Maximum
der Wirkung erreicht wird.
Schaefer: Der angebliche Unterschied
zwischen Polonium und Radiotellur lässt sich
durch solcheVersuche vielleicht erklären. Marck-
wald behauptet Konstanz der Wirkung der Radio-
tellur, während das Polonium nach Angabe der
Curies abnehmen; nun haben wir im Institut
einen Stab aus Radiotellur von Marckwald,
dessen Wirksamkeit kolossal heruntergegangen
ist. Dass Marckwalds eigene Radiotellur-
präparate sehr konstant sind, d. h. eine lange
Lebensdauer besitzen, erklärt sich vielleicht
daraus, dass auf ihnen das Radiotellur eine grosse
Konzentration besitzt. Auf den in den Handel
gebrachten, käuflichen Stäben wird das Radio-
tellur nur in feiner Verteilung vorhanden sein,
und daher wird ihre Wirksamkeit heruntergehen.
Auf Marckwalds eigenen Stäben, die sehr
wertvoll sind, ist das wohl nicht der Fall.
Darauf wird der Unterschied wohl beruhen.
Mir scheint der Unterschied zwischen Polo-
nium und Radiotellur, den Marckwald be-
hauptet, nicht vorhanden zu sein, jedenfalls
scheint mir die Konstanz oder Inkonstanz der
Wirkung kein Grund für eine Unterscheidung
zwischen Radiotellur und Polonium.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
Die N-Strahlen.
Von R. W. Wood.
Die vergeblichen Anstren gungen einer grossen
Anzahl von Experimentalphysikern, irgendwel-
chen Beweis für die Existenz der TV-Strahlen zu er-
halten, und die fortgesetzte Veröffentlichung von
Arbeiten, die neue und immer merkwürdigere
Eigenschaften dieser Strahlen verkündeten, be-
stimmten mich, eines der Laboratorien zu be-
suchen, in welchen die anscheinend besonderen
Bedingungen vorhanden zu sein scheinen, welche
für die Manifestation dieser höchst illusorischen
Strahlungsart notwendig sind.
Ich muss gestehen, dass ich in einiger-
massen skeptischer Gemütsverfassung hinging,
aber mit der Hoffnung, von der Realität der
Phänomene überzeugt zu werden, deren Ver-
. öffentlichungen man mit so grossem Skeptizis-
i mus gelesen hat.
Nachdem ich drei Stunden oder mehr als
Zeuge verschiedener Experimente zugebracht
habe, bin ich nicht nur nicht in der Lage,
über eine einzige Beobachtung zu berichten,
welche die Existenz der Strahlen anzuzeigen
schiene, sondern ich ging vielmehr fort mit der
festen Überzeugung, dass die wenigen Experi-
mentatoren, welche positive Resultate erhalten
haben, in irgendeiner Weise getäuscht worden
sind.
Ein etwas ausfuhrlicher Bericht über die
Versuche, welche man mir gezeigt hat, zu-
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790
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
sammen mit meinen eigenen Beobachtungen,
dürfte von Interesse sein für die vielen Phy-
siker, welche Tage und Wochen mit vergeb-
lichen Anstrengungen zugebracht haben, die
merkwürdigen Versuche zu wiederholen, welche
während des jüngst verflossenen Jahres in den
wissenschaftlichen Zeitschriften beschrieben wor-
den sind.
Das erste Experiment, dessen Zeuge zu sein
ich den Vorzug hatte, war das behauptete Auf-
leuchten eines kleinen elektrischen Funkens,
wenn die A-Strahlen mittels einer Aluminium-
linse auf denselben konzentriert werden. Der
Funken war hinter einem kleinen Milchglas-
schirm angebracht, um das Licht diffus zu
machen, dessen Leuchtkraft sich ändern sollte,
wenn man die Hand zwischen den Funken und
die iV-Strahlen-Quelle einschaltete. Es wurde
behauptet, dass dies äusserst deutlich wahrzu-
nehmen sei, doch war ich ausserstande, die
geringste Veränderung zu entdecken.
Dies wurde als auf einem Mangel an
Empfindlichkeit meiner Augen beruhend er-
klärt, und um die Sache, zu prüfen, schlug ich
vor, dass man versuchen möchte, durch Be-
obachtung des beleuchteten Schirmes die Zeit-
punkte genau anzugeben, wann ich meine
Hand in den Gang der Strahlen einschaltete.
In keinem Falle wurde eine korrekte Ant-
wort gegeben; der Schirm wurde abwechselnd
als dunkel und hell bezeichnet, wenn ich meine
Hand unbeweglich in dem Strahlengang hielt,
während die Schwankungen, welche beobachtet
wurden, wenn ich meine Hand bewegte, in
keinerlei Zusammenhang mit ihren Bewegungen
standen.
Man zeigte mir eine Anzahl von Photo-
graphien, welche das Aufleuchten des Bildes
zeigten, und eine Platte wurde in meiner
Gegenwart exponiert, aber die Bedingungen
waren derartig, dass sie viele Fehlerquellen zu-
liessen. In erster Linie schwankt die Licht-
stärke des Funkens fortwährend um einen Be-
trag, den ich auf 25 Proz. schätzte, ein Um-
stand, der allein schon ein genaues Arbeiten
unmöglich machen würde. Zweitens werden
die beiden Bilder („mit und ohne TV^-Strahlen")
zusammengesetzt aus einer Anzahl kurzer Ex-
positionen in der Weise, dass der Platten-
halter alle 5 Sekunden zurück und vorgeschoben
wurde. Es erscheint mir durchaus möglich,
dass der Unterschied in der Helligkeit der
beiden Bilder herrühren kann von einer wieder-
holten Begünstigung der Exposition eines der
Bilder; dieselbe kann ganz unbewusst sein, aber
sie kann auch geleitet werden von der vorher-
gehenden Kenntnis der Versuchsanordnung.
Es wird behauptet, dass alle derartigen Zu-
fälligkeiten unmöglich gemacht seien durch
Veränderung der Bedingungen, d. h. durch
Veränderung der Stellungen des Schirmes, aber
es muss daran erinnert werden, dass der Ex-
perimentator um die Veränderung weiss, und
unbewusst beeinflusst werden kann, den Platten-
halter einen Bruchteil einer Sekunde länger auf
einer Seite zu halten als auf der anderen. Ich
bin ganz sicher, dass wenn eine gemeinsame
Versuchsreihe in diesem Laboratorium ausge-
führt werden würde von dem Urheber der
photographischen Versuche und den Professoren
Rubens und Lummer, die bekanntlich ver-
gebens versucht haben, sie zu wiederholen, dass
dann die Fehlerquelle gefunden werden würde.
Das nächste Experiment, welches man mir
zeigte, war die Ablenkung der Strahlen durch
ein Aluminiumprisma. Die Aluminiumlinse
wurde entfernt und ein Schirm aus nassem
Karton mit einem 2 oder 3 mm breiten verti-
kalen Spalt an ihre Stelle gesetzt. Vor dem
Spalt stand das Prisma, von welchem behauptet
wird, dass es das Strablenbündel nicht nur zur
Seite ablenkt, sondern es auch zu einem Spek-
trum ausbreitet. Die Lagen der abgelenkten
Strahlen wurden lokalisiert durch einen schmalen
senkrechten Strich von phosphoreszierender
Farbe, vielleicht 0,5 mm breit, auf einem Stück
trocknen Kartons, welches mittels einer Teil-
maschine entlang bewegt wurde.
Es wurde bdiauptet, da.ss eine Schrauben-
drehung, welche einer P'ortbeweg^ng von
weniger als 0,1 mm entspräche, hinreichend
sei, um eine Veränderung in der Leuchtstärke
des phosphoreszierenden Striches zu verursachen,
wenn derselbe durch das vV-Strahlen-Spektrum
hin bewegt wird, und das bei einem 2 oder
3 mm breiten Spalt! Ich gab meiner Über-
raschung* darüber Ausdruck, dass ein 3 mm
breites Strahlenbündel in ein Spektrum zerlegt
werden könnte, mit Maximis und Minimis von
weniger als 0,1 mm Abstand, und man sagte
mir, dass dies eine der unerklärlichen und er-
staunlichen Eigenschaften der A'-Strahlen sei.
Ich war nicht imstande, irgendwelche
Änderung in der Leuchtstärke des phosphores-
zierenden Striches zu sehen, wenn ich ihn ent-
lang bewegte, und ich fand späterhin, dass das
Fortnehmen des Prismas (wir waren in einem
dunklen Zimmer) die Einstellung der Maxima
und Minima im abgelenkten (!) Bilde nicht im
geringsten zu beeinflussen schien.
Ich schlug dann vor, man möchte versuchen,
mittels des phosphoreszierenden Schirmes zu
bestimmen, ob ich das Prisma mit seiner
brechenden Kante nach rechts oder nach links
stellte, aber weder mein Kollege noch sein
Assistent bestimmte die Stellung in einem ein-
zigen Falle richtig. (Es wurden drei Versuche
gemacht.)
Die Misserfolge wurden einer Ermüdung
zugeschrieben.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
791
Man zeigte mir darauf ein Experiment
anderer Art.
Ein kleiner Schirm, auf den eine Anzahl
Kreise mit Leuchtfarbe aufgezeichnet waren,
wurde auf den Tisch im Dunkelzimmer gestellt.
Die Annäherung einer grossen Stahlfeile sollte
das Aussehen der Zeichnung verändern, indem
sie dieselbe heller und deutlicher erscheinen
Hesse.
Ich selbst konnte keine Veränderung sehen,
obwohl das Phänomen als über jede Frage er-
haben geschildert wurde, da die Veränderung
sehr ausgeprägt sei. Ich hielt nun die Feile
hinter meinem Rücken und bewegte meinen
Arm in der Richtung gegen den Schirm hin
und von ihm fort, und mein Kollege beschrieb
die gleichen Veränderungen.
Ein Zifferblatt in einem ganz schwach be-
leuchteten Zimmer sollte ^viel deutlicher und
heller werden, wenn man die Feile vor die
Augen hielt, infolge einer besonderen Wirkung
der von der Feile ausgesandten Strahlen auf
die Netzhaut. (Dieser Versuch stammt, wie
ich glaube, aus einem anderen Laboratorium.)
Ich vermochte nicht die geringste Veränderung
zu sehen, obgleich mein Kollege sagte, dass
er die Uhrzeiger deutlich sehen könne, wenn
er die Feile in der Nähe der Augen hielte,
während sie vollständig unsichtbar wären, wenn
man die Feile entfernte. Das Zimmer war
matt erleuchtet durch eine herunter geschraubte
Gasflamme, wodurch Kontrollversuche ohne die
Feile unmöglich waren. Dieselben Verände-
rungen im Aussehen des Zifferblattes wurden
angegeben, als ich die Feile vor die Augen
des Beobachters hielt, und ich fand, dass die
Substituierung eines hölzernen Stockes, der in
dem matt erleuchteten Zimmer nicht von der
Feile unterschieden werden konnte, den Ver-
such in keiner Weise beeinträchtigte, denn es
wurden die gleichen Veränderungen gesehen
wie zuvor. Die Substituierung des hölzernen
Stockes an Stelle der Feile geschah natürlich
ohne Wissen des Beobachters.
Ich muss bekennen, dass ich das Labora-
torium mit einem deutlichen Gefühl der Nieder-
geschlagenheit verliess, nicht nur, weil es mir
■ nicht gelungen war, ein einziges Experiment
von überzeugender Natur zu sehen, sondern
auch infolge der fast sicheren Überzeugung, dass
alle Veränderungen in der Leuchtstärke oder
der Deutlichkeit von Funken und Phosphores-
zenzschirmen (welche den einzigen Nachweis
für die W-Strablen liefern) rein imaginär sind.
Es erscheint befremdlich, dass nach der
Arbeit eines Jahres über den Gegenstand nicht
ein einziges Experiment ersonnen worden ist,
das einen kritischen Beobachter irgendwie davon
zu überzeugen vermöchte, dass die A'-Strahlen
überhaupt existieren.
Was die Funkenphotographien angeht, welche
als objektiver Beweis für die Wirkungen der
Strahlen betrachtet werden, so habe ich nur
zu sagen, dass ich ihnen sehr zweifelnd gegen-
über stehe.
Es könnten leicht Experimente erdacht
werden, welche den Gegenstand ausser allem
Zweifel setzen würden, beispielsweise das
folgende:
Es mögen zwei Schirme hergerichtet werden ;
der eine bestehe aus zwei dünnen Aluminium-
blättchen, zwischen welche einige Blätter nassen
Papiers gelegt seien, und welche längs der
Kanten hermetisch durch Wachs miteinander
verbunden seien; der andere Schirm sei genau
ähnlich, möge aber trockenes Papier enthalten.
Es mögen mit den beiden Schirmen ein Dutzend
oder mehr Photographien aufgenommen werden,
und zwar so, dass diejenige Person, welche die
Platten exponiert, nicht wissen möge, welcher
Schirm in jedem einzelnen Falle angewandt
wird.
Da einer der Schirme für die yV-Strahlen
undurchlässig, der andere durchlässig ist, so
würden die erhaltenen Photographien Aufschluss
geben. Es würden zwei Beobachter erforder-
lich sein, von denen einer die Schirme a»is-
wechseln und über den in jedem Falle ange-
wandten Schirm Protokoll fuhren müsste, während
der andere die Platten zu exponieren hätte.
Gelegentlich müsste derselbe Schirm für zwei
aufeinander folgende Aufnahmen benutzt werden,
und es müsste für die Person, welche die
Platten exponiert, die Möglichkeit ausgeschlossen
sein, irgendwie zu wissen, ob ein Wechsel vor-
genommen wäre oder nicht.
Ich bin sicher, dass, wenn man einen Tag
oder zwei auf irgendein derartiges Experiment
verwenden würde, man sehen würde, dass die
Änderung in der Dichte der photographischen
Bilder keinerlei Zusammenhang mit der Natur
des benutzten Schirmes haben würde.
Warum können nicht die Experimentatoren,
welche Ergebnisse mit vV-Strahlen erhalten, und
diejenigen, welche keine erhalten, eine Reihe
von Versuchen gemeinsam ausführen, wie dies
erst im letzten Jahre Cremieu und Pender
gethan haben, als Zweifel an der Realität des
Rowland-Effekts ausgesprochen wurden?
Brüssel, 24. Sept. 1904.
(Aus dem Englischen übersetit von Max IklO.)
(Eingegangen 29. September 19O4.)
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792
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
Über die Abhängigkeit der Stromstärke,
Leistung sowie des Wirkungsgrades der In-
fluenzmaschinen von dem Entladepotential.
Von Heinrich Wommelsdorf.
§ I. Beschreibung der Versuchsmaschine.
(Vorläufige Mitteilung.)
Bevor ich auf das eigentliche Thema dieser
Abhandlung übergehe, sei mir gestattet, der
Verständlichkeit halber, die benutzte Versuchs-
maschine, eine „Kondensatormaschine mit Dop-
peldrehung", wie ich sie benannt habe, kurz zu
beschreiben. Da dieselbe gegenüber meiner
ersten Veröffentlichung vom Jahre 1902') in
einer neuen Ausführungsform erscheint, so mag
die in Fig. i schematisch und in Fig. 2 und 3
nach photographischen Aufnahmen wiederge-
gebeneKondensatormaschinemitDoppeldrehung
und die daran geknüpfte kurze Beschreibung
gleichzeitig als vorläufige Mitteilung dienen. Eine
eingehende Besprechung der Konstruktionsan-
ordnungen, im besonderen für grössere Maschinen
von noch grösserer Scheibenzahl und solcher,
wie sie in der Praxis, bespielsweise in den
Händen von Ärzten zur Ausübung der Röntgen-
technik und Elektrotherapie Verwendung finden
sollen, werden erst später in einer besonderen
Abhandlung erscheinen.
Die neue, auf einer besseren Scheibenlagerung
beruhende Ausführungsform (D. R. P. a. angem.
am 7. März 1904) der Kondensatormaschinen,
D. R.-P., 1902 besteht darin, dass sämtliche in ein
und derselben Richtung umlaufenden ringförmig
ausgebildeten Scheiben a bezw. h durch parallel
zur Achscnrichtnng angebrachte Träger r bezw. r
l) H. Wommelsdorf, Ann. il. Phys. 9, 651, 1902.
mit zwei oder — wie in den vorliegenden
Figuren — mit einer starken isolierenden Scheibe
bezw. radförmigen Körper d bezw. f starr ver-
bunden sind, die auf einer festen Achse dreh-
bar gelagert, eine gemeinsame Rotation aller
Scheiben herbeiführt.
Die sogenannten Arbeitsscheiben a bezw. h
selbst bestehen entweder aus je einer Einzel-
scheibe, in der die Sektoren allseitig eingebettet
(einvulkanisiert) sind, oder sie bestehen, wie in
I der ersten Veröffentlichung beschrieben und bei
I der benutzten Versuchsmaschine (Fig. i und 2)
praktisch ausgeführt wurde, aus je zwei Einzel-
scheiben. Zwischen den inneren einander zu-
gekehrten Oberflächen derselben und auf den
Aussenseiten der äusseren Scheiben ist eine ge
wisse Anzahl, in unserem Falle von 30 Stanniol-
sektoren angebracht. Sämtliche in einer der
. Achsenrichtung parallelen Linie liegenden Sek-
I toren stehen miteinander vermittels eines
I schmalen radialen Stanniolstreifens teils mit den
als Bolzen ausgebildeten Trägern c, teils mit
dünneren Kollektorstangen k in leitender Ver-
bindung, die wie die Bolzen c parallel zur Achsen-
I richtung in der Ebonitscheibe d und e be-
i festigt sind.
Die Kollektorstangen k sowie die Bolzen c
und e endigen entweder in Metallkugeln bezw.
abgerundeten Muttern / oder sind mit beson-
! deren Kugeln m leitend verbunden. Die hier-
\ durch gebildeten Kugelreihen dienen zur Elek-
trizitätsabnahme und Polarisation der Scheiben
und können daher ohne weiteres als „Hoch-
spannungskollektoren" betrachtet und bezeichnet
werden.
Um die Scheiben vor Staub und sonstigen
äusseren Einflüssen zu schützen, ist um die
äusseren Scheiben a, die beiläufig durch zwischen-
geschobene auf den Bolzen c bezw. e sitzende
Ringe k bezw. / in dem richtigen Abstände von-
einander gehalten werden, ein dünner biegsamer
Ebonitkarton mit durch Seidenfilter verschlos-
senen Ventilationsöffnungen gelegt und an den
Ringen h der Träger c befestigt (vergl. Fig. 3);
desgleichen sind die Öffnungen an der rechten rad-
fbrmig ausgebildeten Trägerscheibe /"mit durch-
scheinend dünner, die Luft leicht durchlassender
Seide abgeschlossen (Fig. 2).
Bei vollkommeneren Maschinen, im beson-
deren von grösserer Scheibenzahl und solchen
von sehr hohen Tourenzahlen (« =- 2000) wird
die in Fig. i und 2 wiedergegebene Anordnung
nicht unwesentlich verändert. Alsdann werden
(D.R.P.a. vom 7. März 1904) sowohl die Scheiben
b wie auch die äusseren Scheiben a nicht wie
in Fig. I nur einseitig, sondern auf beiden
Seiten, also im ganzen von je zwei Träger-
scheibeii f bezw. d gehalten. Die auf den ersten
Blick sich ergebenden Schwierigkeiten der
Lagerung, im besonderen aber der Elektrizitäts-
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Physikalische Zeitschrift. 5, Jahrgang. No. 24.
793
abnähme von dem inneren Kollektor m wurden
in sehr einfacher und befriedigender Weise ge-
löst; auf diese bei der Versuchsmaschine nicht
ausgeführte, für die Praxis jedoch am wichtigsten
erscheinende Anordnung werde ich — wie ge-
sagt — an besonderer Stelle später zurück-
kommen. — — —
Hinsichtlich der Grössen Verhältnisse der zu
den Messungen benutzten Maschine, Fig. 2 und
3, füge ich noch hinzu, dass dieselbe ausser
den an den beiden Aussenseiten befindlichen
zwei einfach wirkenden S(;heiben im ganzen
<S Doppelscheiben besitzt, deren Durchmesser
zur einen Hälfte 44, zur anderen 47 cm be-
tragen.
neue, allgemein geltende Polarisationssystem
besteht der Hauptsache nach darin, dass in die
Polarisatorkreise Widerstände bezw. Luft- oder
Funkenstrecken von Ä ^^ o bis 'v geschaltet
werden. Auf die Influenzmaschinen mit Doppel-
drehung angewandt, ist der Fall für Ä ^^ o
nichts anderes als die soeben genannte Schaltung
nach Holtz-Musaeus, also bereits bekannt;
dagegen ist der Fall, vio R — 00 wird (Fehlen
des vorderen Polarisators der Fig. 2) oder einen
ganz bestimmten experimentell ermittelten Wert
besitzt (kann in einfachster Form durch Ab-
rücken des vorderen Polarisators von dem
Kugelkoilektor bezw. bei Influenzmaschinen von
den Scheiben erhalten werden), bisher noch
H
t
r1
ru
1
diu ^« ^'^^^■It
Fig. 2.
Dit für die Messungen benutzte Schaltung
der Polarisatoren p und q und der Konduktoren
ist aus der Fig. 2 und 3 ersichtlich und ist dar-
nach dieselbe, wie sie auch an einfachen In-
fluenzmaschinen gebräuchlich ist und mit Rück-
sicht auf diese zuerst von W. Holtz') und W.
Musaeus^) (vielfach irrtümlich nach M. Wims-
hurst benannt) mitgeteilt wurde.
Die eingehende Mitteilung und Begründung
einer neuen Polarisatoren- und Konduktoren-
schaltung, anwendbar auf alle Arten von Influenz-
maschinen, auch auf die mit fester Erregung,
werde ich in aller Kürze folgen lassen. Dieses
i) W. Holtz, Pogg. Ann. 180, 128 u. 168, 1867: siehe
ausserdem darüber: Poggendorfl", Pogg. Ann. 160, l, 1873;
auch Riess, Pogg. Ann. 181, 15, Abh. 4, S. 233.
2) W. Musaeus, Pogg. Ann. 148, 285, 1871.
unbekannt. Beide Schaltungen übertreffen je-
doch die bekannte den vorliegenden Messungen
zu Grunde liegende Schaltung bedeutend; durch
die Anwendung derselben wird beispielsweise
der Wirkungsgrad der beschriebenen Versuchs-
maschine um mehr wie '/4 und die maximale
Schlagweite (als Mass der grössten erreichbaren
Spannung) noch um ca. 30 mm von 225 auf
255 mm erhöht.
§ 2, Messunge«.
Bekanntlich gab die Kurve, welche die zu-
erst von John Hopkinson 1879 nachgewiesene
Abhängigkeit der in einer Hauptstrommaschine
erzeugten elektromotorischen Kraft von der
Stromstärke bei konstanter Tourenzahl darstellt,
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794
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
und die vonMarcelDeprez „la caract^ristique"
benannt wurde, den Anlass, dass seither eine
grosse Anzahl von Kurven, die zur Erläuterung des
Verhaltens der magnet-elektrischen Maschinen
dienen konnten, allgemeinen Eingang fanden.
In ähnlicher Weise habe ich auch für die In-
fluenzmaschinen einige das Verhalten derselben
„charakterisierender Kurven" aufgestellt, welche
für alle möglichen zwischen den Elektroden ab-
nehmbaren Entladespannungen über die je-
weiligen Grössen der wichtigsten Faktoren, im
besonderen der Stromleistung und des Wirk-
ungsgrades Aufschluss geben.
eine oder je zwei Scheiben für sich gelagert
und durch Riemen angetrieben wurden, stets
aufweisen, war es nicht möglich, an den dazu
geeigneten grösseren Maschinen jene Abhängig-
keiten festzustellen. Da hingegen bei der ab-
gebildeten, zu den Versuchen benutzten Konden-
satormaschine sämtliche Scheiben von nur zwei
Riemen gemeinsam angetrieben werden, bildet
die gesamte Reibungsarbeit nur einen verhältnis-
mässig geringen Bruchteil der Gesamtarbeit, so
dass es dadurch möglich geworden ist, mit ge-
nügender Genauigkeit die notwendigen Mess-
ungen anzustellen. Diese wurden in derselben
Fig. 3-
Diese Abhängigkeit der Stromstärke, der
aufgewandten und erzeugten Leistung, sowie
des Wirkungsgrades von dem Entladepotential
konnte gerade bei den Influenzmaschinen mit
Doppeldrehung, für deren Verhalten und Theorie
man wegen ihrer grösseren Einfachheit und
Durchsichtigkeit dem System mit fester Er-
regung gegenüber zunächst am meisten interes-
siert sein musste, bisher auf keine Weise fest-
gestellt werden. Wegen der grossen Lager-
und Riemenreibung, welche die bisherigen
Mehrfach-Influenzmaschinen') dieses Systems
infolge davon, dass bei denselben immer nur
i) Vergl. John Gray, Les machines electriques ä in-
fluence, traduit par G.- Pellissier, S. 143, Fig. 77 und
Tafel I zu Seite i.
Weise durchgeführt, wie in einer erstVor Icurzem
an anderer Stelle erschienenen Abhandlung')
bereits beschrieben wurde. Indem ich mit dem
Hinweis auf jene Arbeit auf eine nochmalige
Beschreibung der nicht ganz unwesentlichen Art
des Messverfahrens (mittels Flaschenentladungen
und Anfangspotentialen der Entladung^) hier
wohl verzichten darf, wiederhole ich hinsicht-
lich der Bezeichnung kurz das Folgende:
F= Entladespannung (Anfangspotential der
1) H. Womuielsdorf, Einfluss der PolarisatoisteUniig
auf die Stromleistung der Influenzmaschinen mit DoppeldrehuD);,
§ 3, Ann. d. Phys., 1904.
2) Die Leitungs- und Flaschenverluste , die mit der
Spannung wachsen und auch tüi die Kurrenform der Fig. 4
von Bedeutung sind, wurden (zu Ungunsten der Maschine}
nicht berücksichtigt. Über die Größe derselben siehe die Er-
mittelungen von A. Sljaby, EleVtrot. Ztschr. S6, 777, 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
795
Entladung) in Volt, aus der Schlagweite zwischen
Kugeln bestimmt;
% = nutzbare Stromstärke bei einer Um-
drehung der Scheiben in der Sekunde (« = 60),
aus der Zahl von Flaschenentladungen bestimmt.')
£n = Nutzleistung in Watt (pro « =^ 60) =^
y
Jn- - , berechnet.^)
Et = aufgewandte Energie minus Leerlaufs-
energie in Watt (pro n = 60), an einem Elek-
tromotor von Vs PS. mittels Präzisions-Amp^re-
und Voltmeter bestimmt.
Eh
Tjt =^ elektrischer Wirkungsgrad ^^ — , be-
Ee
rechnet.^
Tabelle.
Fflr I Umdrehung der Scheiben in der Sekunde.')
I
Eotlade-
potential V
in Volt
18800
29300
38600
43900
48100
50800
51800
58700
66300
73700
85300
95800
105200
II1200
117000
1 19600
Nutzbare
Stromstärke
pro » = I
in der Sek.
Jh . 10» A.
27,81
28,39
27,90
26,89
26,01
25,80
24.31
23."
21,60
20,09
19,60
18,11
16,20
16,21
I3.«>
«3.69
Nuto-
leistung
in Watt
0,262
0,416
0,538
0,59
0,623
0,654 .
0,630
0,677
0,716
0,74
0,837
0.869
0,853
0,888
0,767
0,818
Anfge- I
wendete
Leistung
Et in Watt
2,08
2.23
2,41
2,47
2,53
2,58
2,574
2,70
2,78
■2,89
3.»3
3.26
3.39
3,5S
3.57
3.69
Wirkungs-
grad
t)t in Proz.
12,55
18,65
22,38
23.9
*4,7
25.4
24>5
25.1
25.7
25.6
26,7
26,7
26,2
25,0
2«.5
22,2
sam bis zu ca. i(X)CX)o Volt auf den Wert von
17,8 Mikro-Amp^re herabzusinken.
Die aufzuwendende Leistung Ee wächst bei
der Versuchsmaschine genau proportional mit
der Entladespannung; die Nutzleistung En
und infolgedessen der elektrische Wirkungs-
grad Tje wächst zuerst bis zu ca. 40000 Volt
schnell, sodann nach einem scharfen Knick
langsam von 50000 Volt an weiter geradlinig
bis zu ca. looooo Volt. Für alle Entlade-
spannungen von 50 — 100 Kilo -Volt ist der
Wirkungsgrad der Maschine nahezu derselbe,
nämlich ca. 26 Proz.
Sämtliche Messresultate sind in der Tabelle
zusammengestellt worden und in der Fig. 4 in
der Weise dargestellt worden, dass für alle
Kurven die Spannungen in Kilo-Volt als Ab-
szissen eines Koordinatensystems aufgetragen
worden sind. Die zugehörigen Werte für den
Nutzstrom bei einer Umdrehung der Scheiben
in der Sekunde sind in Mikro-Amp^re als Ordi-
naten eingezeichnet. Die Werte fiir die mittels
Flaschen gemessene Hochspannungsnutzleistung
V
Eh = Jh • , sowie die für eine Scheibenum-
2
drehung in der Sekunde aufgewendete Leistung
Ee sind in Watt (Werte rechts angegeben), end-
lich die Werte für den jeweiligen Wirkungsgrad
1]^ • io~' in Prozenten von Et aufgetragen.
Wie man aus dem Verlauf der Stromkurve
ersieht, wächst die Stromleistung der benutzten
Versuchsmaschine, von der Entladespannung o
angefangen, zunächst um ein Geringes bis zu
einem bei ca. 30000 Volt liegenden Maximal-
wert von 28,5 Mikro- Ampere, um sodann lang-
to-
so-
50-
Fig. 4-
Für IVmärehunfi äfr Scheiben inäer Sekunde
to 20 30 hO so 60 10
XilovolU JP» ►
»o 100 110 no
(BOOOOTM
(Vergl. auch Fussnote 2 der Tabelle.)
Von ca. 1 00000 Volt an bis zu den höchsten
von der Maschine mit Sicherheit lieferbaren
Spannungen von 120000 Volt (die grösste
Schlagweite der Versuchsmaschine zwischen den
in Fig. 2 ersichtlichen Elektroden beträgt bei-
läufig 255 mm, vergl. den Schluss von Kapitel i)
fallen sodann die Werte für Jh, Eh und >?«. rasch
um ein Beträchtliches ab. Der Grund für diesen
plötzlichen Abfall der Kurven während dieser
dritten Periode ihres Verlaufes liegt an einer
Eigentümlichkeit der Polarisatorstellung, und ist,
die Kenntnis der bereits citierten Abhandlung
über den „Einfluss der Polarisatorstellung" vor-
ausgesetzt, leicht zu geben: Es wurden näm-
lich sämtliche Werte für die Stromstärken Jh
der Maschine in der Weise erhalten, dass die
Polarisatoren dabei vermittels der in Fig. 2
sichtbaren Skala in ihrer günstigsten vorher
ermittelten Winkelstellung zueinander eingestellt
waren, also für die Spannungen unter lOOOOO Volt
unter einem „Polarisatorwinkel", der hinreichend
gross war, dass die Maschine alsdann sowohl
in ihrem Innern auf den Scheiben wie auch im
Äusseren nutzbaren Stromkreise die grösste
Elektrizitätsmenge erzeugte. Dieser Winkel
muss — wie ich in jener Abhandlung gezeigt
habe — für die Versuchsmaschine. ^45" be-
tragen. Da nun für die grösseren Entladespan-
nungen von 100 — 120 Kilo- Volt, um eine auf-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
tretende Entladung der Elektroden nach den
Polarisatoren hin zu verhindern, diese zur Er-
reichung der grössten nach aussen hin auftre-
tenden nutzbaren Stromstärken unter kleineren
Winkeln (nämlich als 45") einzustellen sind, als
wie erforderlich ist, damit die Maschine in ihrem
Innern auf den Scheiben wie überhaupt unab-
hängig von der Entladespannung die maximale
Stromstärke erzeugt, so muss sich ilaturgemäss
in diesem Bereiche ein schnellerer Abfall der
Kurven von Jn und infolgedessen auch der von
Eh und r^e einstellen, als wie man nach dem
Verlaufe dieser Kurven in dem Bereiche von
ca. 50000 — 100000 Volt hätte annehmen sollen.
Gleiche Polzahl vorausgesetzt, wächst bei
einer Veränderung der Maschinengrösse die bei
einer Scheibenumdrehung gelieferte Elektrizitäts-
menge, also auch Jn der Fig. 4, so ziemlich
für alle Spannungen nahezu proportional mit
dem Quadrat des Scheibendurchmessers, des-
gleichen annähernd auch die Werte von En
und El.
Der Wirkungsgrad i\e ist in hohem Masse
von den Sektorverhältnissen abhängig, im be-
sonderen von der Grösse und dem Abstände der
Sektoren vom Rand, von der mehr oder weniger
innigen Verbindung mit den Kollektorstangen
etc. Der letztere Umstand ist im besonderen
auch für den Verlauf der Stromkurve Jn inner-
halb des Bereiches von ca. o — 30000 Volt mass-
gebend. In dieser Hinsicht waren bei der be-
nutzten Versuchsmaschine nur 10 Kollektor-
stangen mit den zugehörigen Sektoren gut ver-
bunden (fiir die Selbsterregung genügt es auch
unter den ungünstigsten Witterungsverhältnissen,
wenn einige wenige derselben leitende Ver-
bindung haben), während die übrigen 20 durch
einen sich bei der Montage ergebenden mehr
oder weniger grossen Luftraum (ca. ','2 — 2 mm)
von den Sektorverlängerungen getrennt waren.
Die hierdurch bedingte, auf den Scheibenober-
flächen verbleibende, nicht in den Elektroden
zum Ausgleich gelangende, auch bei guter
leitender Verbindung stets vorhandene „rema-
nente Elektrizitätsmenge" bildet die Ursache,
dass bei ein und derselben Maschine infolge
anderer besserer oder schlechterer Sektoren-
verbindungen die Werte von J„ im Bereiche
von ca. o — 30000 Volt der Fig. 4 bedeutend
niedriger oder höher liegen können. — — —
Durch die beschriebenen Kurven wird eine
jede Maschine vollständig bestimmt. Da die
Werte von J«, En und Ee nahezu proportional
mit der Tourenzahl wachsen und in Fig. 4 für
eine Umdrehung in der Sekunde (« =^- 60) auf-
getragen wurden, so erhält man die von der
Maschine gelieferte Stromstärke sowie die an-
deren Werte einfach durch Multiplikation mit
der sekundlichen Tourenzahl («/60).
Um sich beispielsweise ein Bild von der
Frequenz des Funkenstroms bezw. der Zahl z
der sekundlichen Funken in der Funkenstrecke
machen zu können, mag man sich der folgen-
den Formel bedienen:
f-F-io»
n
60
13
II
9- 10'
i7,7^:p-(5'«- 10«),
worin n die Tourenzahl in der Minute, C die
Kapazität in Centimeter, V die Spannung in
Kilo-Volt und 7„ ■ 10® die der Fig. 4 entnom-
menen Werte bedeuten.
Für eine Tourenzahl von « = 1000, C= 65
(zwei Flaschen von je 130 cm Kapazität mit nie-
driger fiir grosse Schlagweiten berechneten Stan-
niolbelegung in Kaskade) und F= 120000 Volt
(Schlagweite zwischen Kugel und Platte ca.
225 mm) wird darnach beispielsweise die Zahl
der sekundlichen Funken in der Funkenstrecke
2 = 27; für V= looooo Volt (Schlagfweite ca.
1 70 mm) wird dagegen bereits z ---^ 49, und fiir
V= 30000 Volt (Schlagweite ca. 15 mm) gar
z = 260. Infolge dieser hohen Frequenz bei
den kleineren Schlagweiten kommt es, dass
ohne die Anwendung von Leydener Flaschen
die Entladung der sehr geringen Eigenkapazität
der Elektroden u. s. w., die bei den grösseren
Schlagweiten (bis 25 cm) einen stark verästelten
prasselnden Funkenübergang bildet, bei den
kleineren Schlagweiten (< 5 cm) ähnlich wie bei
den Funkenindüktorien in einen rauschenden
zusammenhängenden Flammenbogen übergeht.
Dieser ist bei der Kondensatormaschine bläu-
lich gefärbt und kann, wie bei den Induktorien
durch einen starken Luftstrom wiederum in
einen Funkenstrom umgewandelt werden.
Zum Scbluss sei mir gestattet, Herrn Geh.
Rat Professor Dr. A. Slaby, in dessen Labo-
ratorium mir auch die Mittel zur Durchfiihrung
der beschriebenen Messungen an die Hand ge-
geben waren, fiir das meinen Arbeiten stets
entgegengebrachte Interesse, sowie seinem Assi-
stenten Herrn A. Nairz fiir die bereitwillige
thatkräftige Unterstützung meinen herzlichsten
Dank auszusprechen.
(Eingegaugen 8. Oktober 1904-)
Kurzer Bericht über Versuche zur Übertragung
von Tönen mittels elektrischer Wellen.
Von Otto Nussbaumer.
Als ich mich imjuni diesesjahres mit den hoch-
interessanten Versuchen von Simon, Duddell
und Peukert befasste, wolUte ich die durch
das Pfeifen des Lichtbogens erregten Wechsel-
ströme dazu benutzen, um ein Induktoriuni
damit zu speisen. Da aber das Induktoriuni
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
797
ein Eisenbündel enthält, so muss man ausser
der gewöhnlichen Anordnung, nämlich Kapazität
und Selbstinduktion in Serie geschaltet, noch
eine Kapazität im Nebenschluss zur Bogen-
lampe schalten, um ein Pfeifen des Lichtbogens
zu erwirken.
BezeichauDgen:
B Stromquelle; L Lichtbogen; C Kapazität; ^ Indoktorium;
AI Mikrophon; 5 Spule; _/" Funkenstrecke ; A Antenne; _5fA
Schwingungskreis ; F Fritter ; T Telephon.
-^f
(i /A ci
c
Sender
r r
VQ
so,
Smpßinger
Fig. la.
Als Empfänger können alle Apparate an-
gewendet werden, welche es ermöglichen, draht-
lose Telegramme telephonisch zu empfangen.
Um aber auch Melodien auf diese Weise zu
übertragen, verwendete ich 2 Schaltungsarten.
Die erste Schaltungsweise besteht darin,
dass auf bekannte Art nach Simon, Duddell
oder Ruhmer der Lichtbogen zum Singen ge-
bracht wird und die dadurch veranlassten Strom-
schwankungen der primären Rolle des Induk-
toriums mitgeteilt werden. (Siehe Figur 2.)
Durch Transformation dieserStromschwankungen
entsteht bei / ein Funkenstrom, welcher die
Melodie, welche bei M in das Mikrophon ge-
sungen wird, rein und deutlich wiedergiebt.
Die Übertragung von Melodien geschieht dann
Fig. I.
Als Stromquelle gebrauchte ich die hiesige
städtische Centrale mit 150 Volt Klemmen-
spannung. Der Bogenlampenstrom wurde durch
den Regulierwiderstand R so eingestellt, dass das
Amp^remeter A^ 2 Amp. anzeigte. Der im
Nebenschluss zur Bogenlampe L gelegte Kon-
densator C", hatte eine Kapazität von 15 M.-F.;
der Kondensator Ci hatte 3 M.-F. Der Strom
Ai betrug 12 Amp. und A^ 3 Amp. Durch
diese Anordnung erhielt man bei /einen Funken-
strom von ca. 2 cm Länge, welcher genau so
pfiff, wie der Lichtbogen. Benutzt man nun
diese Schaltung zum Laden des Kondensator-
systems eines elektrischen Schwingungskreises
(z. B. System Braun), so kann man diese Töne
mittels elektrischer Wellen übertragen (Figur la).
A
I Fiß- 2-
i
; genau so wie im Falle 1. Noch einfacher ge-
staltet sich die Schaltung zur Übertragung von
' Melodien dadurch, dass man in den Primärkreis
1 des Induktoriums ein Mikrophon statt des Unter-
: brechers einschaltet. Um das Mikrophon mehr
zu schonen, schaltet man dasselbe im Neben-
schluss zu einer Spule 6", wie es Ruhm er an-
giebt. (Siehe Fig. 3.)
Or
Fig- 3-
Graz, am 4. Nov. 1904.
(Eingegangen 6. November 1904.]
Ober das Reflexionsvermögen von aktivem
und passivem Eisen.
Von W. J. Müller und J. Koenigsberger.
In Nr. 19 u. 20 (diese Zeitschr. 6, 603, 632,
1904) erhebt Hr. Bernoulli verschiedene Ein-'
wände gegen unsere Messungen ') des Reflexions-
vermögens von aktivem und passivem Eisen. Ein
Teil der Bedenken wäre bei genauer Durchsicht
der dort citierten Abhandlungen"^) in Wegfall ge-
kommen. Wir haben erstens nicht in linear polari-
siertem Licht beobachtet. Die Anwendung von
linear polarisiertem Licht ist bei unserer photome-
trischen Anordnung unmöglich, wäre übrigens
auch bei der angewandten senkrechten Inzidenz
für die isotropen Metalle vollkommen gleich-
gültig. Wir haben zweitens nicht in weissem
Licht beobachtet. Die Spektralvorrichtung ist
in der ersten dort citierten Arbeit beschrieben
und in der zweiten, wie schon flüchtige Durch-
i) Diese Ztschr. 6, 413, 1904.
2} Diese Ztschr. 4, 345 u. 494, 1903.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
sieht ergiebt, angewandt worden. Die von uns
ermittelten Werte, welche mit denen von Drude
und Micheli verglichen werden, beziehen sich
wie diese selbstverständlich auf X = 589^/1. Wir
haben ferner, was aber auch nicht besonders
erwähnt wurde, weil sich das gleiche Resultat
wie für >l= 589/«^ ergab, in rotem Licht ^=650
beobachtet. Hier sind die Beobachtungsfehler
noch etwas kleiner als für gelbes Licht. Ein
weiterer Einwurf von Herrn Bernoulli, dass
nämlich die von uns angewandte Methode der
Messung des Reflexionsvermögens sich zur Fest-
stellung von Oberflächenschichten nicht eigne,
wird gerade durch die von ihm zu Gunsten
seiner Theorie benutzten Zahlen von Micheli
widerlegt. Wir hatten (loc. cit. S. 413) aus eben
diesen Zahlen in bekannter Weise berechnet,
dass danach eine Änderung des Reflexionsver-
mögens um etwa 4 Proz. seines Wertes sich
ergeben würde. Mit unserem Photometer hätten
wir eine solche von 0,2 Proz. finden können,
haben sie aber nicht gefunden. Dass dagegen
wirklich vorhandene Oberflächenschichten das
Reflexionsvermögen stark beeinflussen, folgt,
abgesehen von den bekannten Versuchen von
Lord Rayleigh'), schon aus den Zahlen und
Messungen von Drude (an Bleiglanz und An-
timonglanz), wenn man aus diesen die optischen
Konstanten und daraus das Reflexionsvermögen
berechnete. Der eine von uns hat diese letz-
teren Erscheinungen, die Änderung des Reflex-
vermögens frischer Spaltflächen durch eine sich
allmählich bildende Deckschicht, auch direkt in
noch nicht publizierten Versuchen bestätigen
können.
Herr Bernoulli beachtet auch bei seinen
nur theoretisch scheinbar begründeten^) Ein-
wänden nicht, dass die Deckschichten von Me-
tallen notwendig einen kleineren Absorptions-
l^ Proc of Royal Soc. 41, 275, 1886.
2] Ans der Abhandlung von Drude, Wied. Ann. 86,
878 u. ff. 1889, hätte entnommen werden können, dass das
Vorhandensein einer stets vorhandenen Oberflächenschicht auch
durch die Jimin-Quinckesche Methode nicht festgestellt
werden kann, was Herr Bernonlli (vergl. S. 603 u.) zu
glauben scheint.
index haben müssen als die Metalle selbst.
Dass femer aus nur einer Bestimmung der Re-
flexion die zwei optischen Konstanten sich nicht
eindeutig berechnen lassen'), ist keine Wider-
legung der Thatsache, dass eine Oberflächen-
schicht auf die Reflexion der Metalle einwirken
muss. Die Jamin-Quinckesche Methode ist
unstreitig für vorzüglich polierte, chemischen
Agentien nicht ausgesetzten Substanzen die ge-
naueste; aber sie wü-d, wie gerade die neuen
Messungen von Herrn Bernoulli am Chrom
zeigen, durch Korrosion der Oberfläche bei Ein-
wirkung chemischer Agentien sehr stark beein-
flusst und ist in diesem Fall viel weniger ge-
eignet, eine Deckschicht zu konstatieren, als die
Messung des Reflexionsvermögens. Die von
Herrn Bernoulli gefundenen Unterschiede in
den Werten des Haupteinfallswinkels und Haupt-
azimuts sind für ursprünglich aktives und dann
nach Passivierung wieder aktiviertes Chrom fast
so gross wie die zwischen aktivem und passivem
Chrom. Zum Teil ist dies wohl auch auf das
Benetzen und darauf folgende Trocknen der
Spiegel zurückzuführen, wobei stets eine Wasser-
haut von variabler Dicke adhärent zurückblieb.
Was die chemische Erklärung der von Herrn
Bernoulli angenommenen Oberflächenschicht
am passiven Chrom anlangt, ist zu bemerken, dass
eine aus Chromichromat bestehende Schicht ein
gleichzeitiges Inlösunggehen von Chromi- und
Chromation bedingen würde. Hittorf hat aber
gezeigt, dass passives Chrom quantitativ nach
Faradays Gesetz als Chromat in Lösung geht.
Die Annahme einer Oberflächenschicht von
Chromichromat am Chrom steht also mit Fa-
radays Grundgesetz der Elektrolyse in Wider-
spruch.
i) Der eine von uns hat aber auch in emfacher Wdse
durch Messung der Reflexion einer Substanz in zwei Medien
von verschiedenem Brechungsindex die beiden optischen
Konstanten eindeutig bestimmen kennen, und z. B. bei Eisen-
glanz den Brechungsindex fllr ;. =« 645 ftfi n = 2,83 gefiinden
in Übereinstimmung mit Wülfing, der nach der Pnsmen-
methode »»2,80 fand.
(Eingegangen 22. Oktober 1904.)
ZUSAMMENFASSENDE BEARBEITUNGEN.
über Dampfturbinen.')
Von Hermann Bonin.
Die potentielle Energie des gespannten
Wasserdampfes kann in zweierlei Arten von
Maschinen in Arbeit umgewandelt werden, in
i) Zusammenfassende Bearbeitung nach den Auf-
sätzen vonA.Stodola:Die Dampfturbinen und die Aussichten
der Wärmekraftmaschinen, Zeitschrift des Vereins deutscher In-
Kolbendampfmaschinen und in Turbinen. Bi.s
vor ungefähr zehn Jahren herrschte die Kolben-
dampfmaschjne unbeschränkt, erst in neuerer
genieure 1903. Vergl. Stodola: Die Dampfbirbincn, 2. Aufl.
1904. Berlm, Julius Springer; Cl. Feldmann, Amerikamsche
Dampfturbinen, Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure
1904; Gutermuth: Dampfturbinen, Zeitschrift des Vereins
deutscher Ingenieure 1904; W. Boveri: Die Dampfturbinen
und ihre Anwendung mit besonderer Berücksichtigung der
Parsons-Turbine, Stahl und Eisen 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No, 24.
799
Zeit macht die Turbine der Kolbenmaschine
eine bedeutende Konkurrenz.
Dabei war der erste Wärmemotor, von dem
wir geschichtliche Kunde haben, eine Dampf-
turbine, nämlich die Äolipile des Hero von
Alexandrien. Diese bestand aus einem um
eine vertikale Achse drehbarenKessel, in dessen
mittlerer Horizontalebene mehrere um ca. 90"
gebogene Rohre angebracht waren, aus denen
der in dem Kessel durch ein Feuer erzeugte
Dampf mit grosser Geschwindigkeit in tangen-
tialer Richtung austrat und dadurch die Maschine
in Drehung versetzte. Man nennt diese Art von
Turbinen, bei denen die Arbeit durch den Rück-
druck des strömenden Dampfes auf die der
Öffnung entgegengesetzte Rohrwand erzeugt
wird, Reaktions- oder Überdruckturbinen, sie
sind dadurch gekennzeichnet, dass die Umwand-
lung der Spannung des Dampfes in Strömungs-
energie in dem rotierenden Teil der Maschine
selbst vor sich geht.
Im Gegensatz hierzu findet diese Umwand-
lung bei den meisten modernen Turbinen in
dem feststehenden Teile, dem Leitapparat, statt,
während in dem rotierenden Teile, dem Laufrad,
der Druck konstant ist.
Bei der Turbine von de Laval (Fig. i u. 2),
besteht der Leitapparat aus mehreren sogen.
Torbine von de Laval.
Düsen, das sind doppelkegelförmig ausgebohrte
Rohrmundstücke, deren Querschnitte so bemessen
sind, dass in ihnen die ganze Spannung des im
Dampfkessel erzeugten Dampfes in Geschwin-
digkeit umgesetzt wird. Der rotierende Teil der
Turbine wird von einem am Umfange mit Schau-
feln versehenen drehbar gelagertem Rade ge-
bildet. Aus den Düsen strömt nun der Dampf
mit der gesamten der Spannungsumwandlung
entsprechenden Geschwindigkeit gegen die
Schaufeln des Laufrades, iliesst an ihnen ent-
lang und tritt, nachdem er seine Energie an die
Schaufeln abgegeben hat, an der den Düsen
entgegengesetzten Seite mit geringer Geschwin-
digkeit aus, ins Freie oder in den Kondensator.
Der Dampf wirkt hier durch die Kraft, die der
in den Schaufeln um fast 180" abgelenkte Dampf-
strahl infolge der Richtungs- und Geschwindig-
keitsänderung auf sie ausübt. Zum Unterschied
von den oben erwähnten Reaktions- oder Über-
druckturbinen nennt man diese Art von Turbinen
Aktions- oder Druckturbinen. Diese recht un-
glücklich gewählten Bezeichnungen sind vom
Wasserturbinenbau, bei dem sie sich leider all-
gemein eingebürgert haben, übernommen wor-
den.
Eine grosse Schwierigkeit bei der Ausbil-
dung der Dampfturbinen bietet die hohe Um-
fangsgeschwindigkeit, die man den Schaufeln
Dampfxufiihrunff
Abdanjir
Zmhnräd^r
Fig. 2. Turbine von de Laval.
geben muss, wenn man die Strömungsenergie
des Dampfes so vollständig in Arbeit umwan-
deln will, dass der austretende Dampf fast keine
Geschwindigkeit mehr besitzt. Bei einer idealen
Aktionsturbine, bei der der Dampf in der Rich-
tung der Umfangsgeschwindigkeit auf die Schau-
feln auftrifft und durch diese um 180° abgelenkt
wird, müsste nämlich, wie leicht bewiesen wer-
den kann, die Umfangsgeschwindigkeit u gleich
der Hälfte der Geschwindigkeit v sein, mit der
der Dampf die Düse verlässt. Nun beträgt bei
den heute üblichen Dampfspannungen von 10
bis 12 Atm. diese Austrittsgeschwindigkeit rund
1000 m per Sek., die Schaufeln müssten also
theoretisch eine Umfangsgeschwindigkeit von
ungefähr 500 m per Sek. erhalten. In Wirk-
lichkeit tritt allerdings infolge verschiedener
Verluste die günstigste Ausnutzung bei ca. 3CX3
bis 4CK> m per Sek. ein, und deshalb erhalten
auch in der Praxis die Turbinen diese Ge-
schwindigkeit. Bei der Reaktionsturbine liegen
die Verhältnisse noch ungünstiger, da hier theo-
retisch u^=v sein müsste.
Infolge dieser hohen Umfangsgeschwindig-
keit treten im Schaufelkranz ausserordentlich
grosse Fliehkräfte auf, die den Kranz auseinan-
der zu sprengen suchen, die Turbinen müssen
daher aus allerbestem Material hergestellt wer-
den. Da im Falle einer Explosion des Rades
diese um so verheerender wirkt, je grösser das
Rad ist, so beschränkt sich de Laval bei seinen
Rädern auf kleinere Durchmesser, rund 300 bis
500 mm, maximal 760 mm. Dadurch ergeben
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8oo
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
sich natürlich ungemein hohe Umlaufeahlen, un- '
gefähr 15000 — 20000 pro Minute. Infolge dieser |
hohen Umlaufzahlen macht sich der Umstand,
dass man trotz grosser Sorgfalt bei der Her- j
Stellung der Laufräder ihren Schwerpunkt nie 1
genau in die Drehachse bringen kann, ausser- j
ordentlich störend bemerkbar. Kleine Schwer-
punktsexzentrizitäten, vielleicht von nur '/lo i"™ '
rufen schon erhebliche Fliehkräfte und dadurch
unzulässige Ausbiegungen der Welle hervor, ja
bei einer bestimmten, vom Radgewicht und den
Dimensionen der Welle abhängigen Umlaufzahl,
der sogenannten kritischen Umlaufzahl, wird die
Durchbiegung der Welle theoretisch unendlich
gross, d. h. die Welle wird zum Bruch geführt. Man
kann nun keine derartig starken Wellen ver-
wenden, dass " die kritische Umlaufzahl noch ge-
nügend weit oberhalb der Betriebsumlaufzahl
liegt, und es wäre die Ausführbarkeit der de
Laval-Turbine überhaupt in Frage gestellt,
wenn nicht ein von diesem Erfinder zuerst er-
kanntes Phänomen ihm zu Hilfe käme. Be-
festigt man nämlich das Turbinenrad auf einer
verhältnismässig dünnen biegsamen Welle, deren
kritische Umlaufzahl weit unterhalb der Betriebs-
umlaufzahl liegt, so stellt sich bei der letzteren
der Schwerpunkt des Rades von selbst in die
Drehachse ein. Da nun wegen der hohen Um-
laufzahl das Drehmoment, das die Welle zu
übertragen hat, selbst bei grössern Maschinen
klein ist, so steht der Anwendung einer der-
artigen Federwelle nichts im Wege. Damit
beim Anlassen der Turbine die kritische Um-
laufzahl ohne schädliche Ausbiegung der Welle
überschritten werden kann, versieht de Laval
das Laufrad mit einer starken, beiderseits vor-
stehenden Nabe, die bei normalem Betrieb mit
etwas Spiel in zwei festen kurzen Sicherheitslagern
schwebt, an die sie sich aber in der Nähe der
kritischen Umlaufzahl anlegt.
Die Umwandlung der hohen Umlaufzahl in |
eine für Arbeitsmaschinen, z. B. Dynamos oder i
Ventilatoren, brauchbare geschieht durch sehr ,
sorgfaltig gearbeitete breite Zahnräder. Durch :
sie wird ein Übersetzungsverhältnis von i : 10 |
bis 1:13 erreicht. Bei grösseren Maschinen \
fallen die Zahnräder aber ungemein schwer- i
fällig und teuer aus, so dass die Turbine von j
de Laval auf kleinere Leistungen, bis ungefähr i
300 Pferdestärken, beschränkt ist.
Ein Mittel, die Umlaufzabl kleiner zu er-
halten, liegt in der Anwendung grösserer Durch-
messer, denn da, wie oben gezeigt, die Um-
fangsgeschwindigkeit der Schaufeln festliegt, so
ist die Umlaufzahl dem Raddurchmesser um-
gekehrt proportional. Bei Rädern von 2 m
Durchmesser, wie sie zuerst Riedler-Stumpf,
und nach ihnen die Allgemeine Elektrizitäts-
Gesellschaft anwendet, kommt man bereits auf
3000 Umdrehungen pro Minute herunter, so dass
man eigens dafür konstruierte Dynamos schon
direkt mit der Turbine kuppeln kann. Natür-
lich müssen diese Räder aus bestem Nickelstahl
mit grösster Sorgsamkeit hergestellt werden.
Mit Rücksicht auf die Ausführbarkeit kann man
ausserdem mit dem Durchmesser der Räder
nicht zu hoch gehen und ist so bei diesem
Mittel der Tourenverminderung ziemlich be-
schränkt.
Eine theoretisch unbegrenzte Verringerung
der Umlaufzahl kann man aber dadurch erzielen,
dass man die Energie des Dampfes nicht in
einer, sondern in mehreren hintereinander ge-
schalteten Turbinen in Arbeit umwandeln lässt.
Giebt man z. B. einer reinen Aktionsturbine,
wie der von de Laval, eine Umfangsgeschwin-
digkeit u, die nur V4 der Dampfgeschwindig-
keit V beträgt, so verlässt der Dampf, dessen
Geschwindigkeit im Laufrad um den Betrag 2 ;/
vermindert wird, die Turbine mit der beträcht-
lichen Geschwindigkeit von ca. v — 2. '1 v -
','2 V. Diesen Abdampf kann man nun durch
einen zweiten Leitapparat auf ein anderes Tur-
binenrad leiten, in dem jetzt der Rest der
Strömungsenergie in Arbeit umgewandelt wird.
Man nennt dies Verfahren, das natürlich nicht
auf zwei Räder beschränkt ist, Geschwindigkeits-
abstufung, und zwar vermindert sich die Um-
laufzahl direkt proportional der Stufenzahl. Be-
merkenswert ist hierbei die Zunahme des Durch-
trittsquerschnitts nach der Austrittsseite zu, die
so bemessen werden muss, dass der sich all-
mählich verzögernde und dadurch verbreiternde
Dampfstrahl ohne Stauung durch die Turbine
treten kann.
Praktisch ausgeführt wurde die Geschwin-
digkeitsabstufung zuerst von Curtis, dessen
Turbine in Figur 3 dargestellt ist. Der Leit-
BüsenJtranz
Lritjirhaufrlti
Curtis -Turbine.
apparat der ersten Stufe besteht hier aus einem
vollständig geschlossenen Kranz von Düsen, so
dass alle Laufradzellen gleichzeitig beaufschlagt
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
801
werden (totale Beaufschlagung). Die Leitorgane
der folgenden Stufen sind Schaufeln, die vom
Gehäusemantel aus radial nach innen ragen.
Die Laufschaufelkränze sitzen auf einem gemein-
-samen Radkörper. Andere Konstrukteure fuhren
die Geschwindigkeitsabstufung so aus, dass sie
den ersten Abdampf durch gebogene Rohre,
sogenannte Umkehrschaufeln, auf das erste Tur-
binenrad wieder zurückfuhren. Sie sparen da-
durch den zweiten Laufscbaufelkranz, müssen
dann aber natürlich auf eine totale Beauf-
schlagung des Laufrades durch Frischdampf
verzichten.
Eine zweite Art der Stufenbildung ist die
sogenannte Druckabstufung. Hierbei expandiert
der Dampf in dem ersten Leitapparat nicht
vollständig, sondern bei 10 Atm. Anfangsdruck
vielleicht nur von 10 auf 9 Atm., und dement-
sprechend ist die Dampfgeschwindigkeit ge-
ringer. In den folgenden Stufen expandiert
der Dampf dann stufenweise bis zum Konden-
sator- oder Atmosphärendruck. Diese Turbinen
haben gleichfalls nach der Auspuffseite zu
wachsende Durchtrittsquerschnitte. Sie wachsen
aber nicht so stark wie bei den entsprechenden
Curtis-Turbinen, so dass der Dampf hier nicht
ungehindert hindurchströmen kann; es wird
vielmehr durch diese relative Verengung ein
gewisser Rückstau erzeugt, der die stufenweise
Druckzunahme von der Austritts- nach der Ein-
trittsseite zu zur Folge hat. Die Druckabstufung
ist weniger wirksam wie die Geschwindigkeits-
abstufung: da nämlich die Geschwindigkeit der
Quadratwurzel aus der dem Druckgefälle ent-
sprechenden potentiellen Energie des Dampfes
ist, so fällt die Umlaufzahl nur proportional der
Quadratwurzel aus der Stufenzail. Vier Druck-
stufen sind also erst ebenso wirksam wie zwei
Geschwindigkeitsstufen. Andrerseits besitzt die
Druckabstufung den Vorteil, dass die Geschwin-
digkeiten in den Schaufeln und damit auch die
Reibungsverluste kleiner sind wie bei den Tur-
binen mit Geschwindigkeitsabstufung.
Angewandt wird die Druckabstufung bei den
Turbinen von Rateau, Zölly und Parsons,
die Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft wendet
je nach Bedarf das eine oder das andere oder
beide Verfahren an.
Die Turbine von Rateau ist in den Fig. 4
und 5, die von Zölly in Fig. 6 dargestellt.
XauMdfr
absoluter
'^/ '^ J)ampfi*Tg
Ititräder
Fig. $. Beaufschlagung der LaufrSder bei der Rateau- Turbine.
Beide ähneln sich im äusseren Aufbau sehr: die
Laufräder sitzen auf einer gemeinsamen Welle,
die Leitschaufeln sind in die Zwischenwände,
die die einzelnen Turbinenkammern trennen.
Laufhider
Fig. 4. Rateau -Turbine.
Fig. 6. Zölly-Turbine.
eingelassen. Das Gehäuse, in dem diese Scheide-
wände sitzen, ist in der Längsrichtung geteilt,
so dass nach Lösung der Verbindungsschrauben
der obere Teil abgehoben werden kann, wo-
durch die Turbinenräder zugänglich werden.
Der Hauptunterschied zwischen den beiden
Turbinensystemen liegt in der Art, wie die
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802
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
JSjitla^ngsMhtn
Turhruntfalic
ninilllinilllllinilnununntiiiinnuT
)lJII}IU!IIIIIUIIlUI!IIIIil}llllllllllliiniIl!!ll!!ilinHlljr!:!:-nT
Fig. 7. Parsons-Turbine.
Volumenzunahme des Dampfes durch die Ex-
pansion berücksichtigt wird. Zölly verändert
wie Curtis die radiale Höhe der Schaufeln und
wendet totale Beaufschlagung allor Räder an,
die Rateau-Turbine dagegen hat partielle Be-
aufschlagung der Laufräder, d. h. die Leitkränze
sind nicht vollständig mit Schaufeln besetzt,
sondern tragen nur einzelne am Umfange gleich-
massig verteilte Schaufelgruppen, während die
zwischen den Gruppen liegenden Segmente ab-
gedeckt sind. Nun lässt Rateau (Fig. 5), der
Ausdehnung des Dampfes entsprechend die An-
zahl der Leitschaufeln der einzelnen Stufen
wachsen, so dass die Laufräder nach der Nieder-
druckseite zu immer voller beaufschlagt werden
und daher das wachsende Dampfvolumen hin-
durchlassen können.
Die Turbine von Parsons (Fig. 7), ist die
einzige der modernen Turbinen, die das Reak-
tionsprinzip anwendet. Die Expansion geht
dabei folgendermassen vor sich: Soll z. B. in
der ersten Stufe der Dampf von 10 auf 9 Atm.
abnehmen, so expandiert er im Leitapparat nur
auf ungefähr 9V2 Atm. und nimmt eine dem-
entsprechende Geschwindigkeit an. Er tritt also
mit einem Überdruck von \ Atm. in das Lauf-
rad ein, in dem die weitere Expansion auf
9 Atm. vor sich geht. Dieser Überdruck wird
durch die Form der Laufradkanäle bewirkt
(Fig. 8), die im Gegensatz zu denen der Ak-
Uitrad
Laulhad
^E
Fig. 8. Schaufeln einer Reaktionsturbine.
tionsturbinen (Fig. 9) eine Verengung des Quer-
schnitts zeigen. Der Dampf wirkt demnach
erstens durch den Ablenkungsdruck des aus
den Leitschaufeln ausströmenden Dampfes,
zweitens durch den Rückdruck des im Laufrad
expandierenden Dampfes. Man bezeichnet da-
her die Parsons-Turbine als eine gemischte
Leitmd'
Laufrad
Fig. 9. Schaufeln einer Aktionsturbine.
Aktions- und Reaktionsturbine. Es wird hierbei
eine sehr gleichmässige Druckabnahme die Tur-
binenwalze entlang erzeugt, und die Druck-
differenzen zwischen je zwei Schaufelkränzen
sind gering. Allerdings hat, wie schon zu An-
fang erwähnt wurde, das Reaktionsprinzip den
Nachteil, grössere Umfangsgeschwindigkeiten zu
verlangen, es müssen also zur Erzeugung einer
brauchbaren Umlaufszahl mehr Stufen verwandt
werden wie bei der reinen Aktionsturbine. Par-
sons verwendet bis 70, ja selbst icx) Stufen in
einer Turbine und kommt dadurch mit seinen
Umlaufzcihlen bis auf 500 pro Minute herunter.
Das Laufrad der Parsons-Turbine wird durch
eine lange hohle Stahlgusswalze gebildet, auf
der die Schaufeln der einzelnen Kränze strahlen-
förmig befestigt sind. Die Leitschaufeln ragen
aus dem längsgeteilten Gehäuse radial nach
innen. Die Volumenzunahme des Dampfes in-
folge der Expansion berücksichtigt Parsons
aus Herstellungsrücksichten nicht von Stufe zu
Stufe, er teilt vielmehr die ganze Turbine in
drei Hauptgruppen von verschiedenem Durch-
messer und verschiedener Schaufellänge, Hoch-
druck-, Mitteldruck- und Niederdruckturbine.
Um den starken Axialdruck, den der strö-
mende Dampf erzeugt, aufzunehmen, bringt
Parsons Entlastungskolben auf dem der Strö-
mungsrichtung entgegengesetzten freien Ende
der Turbine an. Die Parsons-Turbine wird bis
zu sehr grossen Einheiten (5000 P.S.) ausge-
führt, sie ist augenblicklich von allen Dampf-
turbinen am weitesten verbreitet und hat auch
als Schiffsmaschine Verwendung gefunden.
Die Regulierung der Turbine geschieht ent-
weder durch Drosselung (de Laval) oder durch
Einschalten von mehr oder weniger Dampf-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
8ü3
düsen (Curtis) oder endlich durch intermit-
tierende Zufuhrung des Dampfes (Parsons),
wobei die Pausen zwischen den einzelnen Dampf-
dosen je nach der Belastung verschieden sind.
Im Dampfverbrauch kommen die Turbinen
den Kolbenmaschinen jetzt ungefähr gleich. Da
die meisten Dampfturbinen direkt mit Dynamos
gekuppelt sind (sogenannte Turbodynamos), so
wird der Dampfverbrauch gewöhnlich in kg
Dampf pro Kilowattstunde angegeben, er be-
trägt bei sehr guten grossen Maschinen rund
6,8 kg pro Kilowattstunde, was ungefähr 4,3 kg
pro indizierte Pferdestärkestunde entsprechen
würde.
(Eingegangen 27. Oktober 1904).
REFERATE.
^
Luftelektrizität.
Besorgt von Prof. J. EUter und Prof. H. Caital.
^
S. Figee, Elektrische Beobachtungen zu Ba-
tavia und an der Westküste von Sumatra
während der totalen Sonnenfinsternis am
18. Mai 1901.')
Zu den Messungen in Batavia wurden zwei
Zerstreuungselektrometer verwandt, von denen
das eine zur Bestimmung der Zerstreuung posi-
tiver, das andere zur Ermittlung der Zerstreuung
negativer Elektrizität in der freien Luft diente.
Die Instrumente waren in den üblichen Dimen-
sionen in Batavia angefertigt und fanden in
einer nach Westen offenen Veranda Aufstellung,
die Ablesung geschah mittels eines schwach
vergrössernden Fernrohrs, als Isolationsmaterial
wurde in Ermangelung von Bernstein Schwefel
benutzt. Leider giebt Verf nicht an, ob bei
den Versuchen das metallene Schutzdach
die Zerstreuungskörper überdeckte oder nicht.
Der gewählte Standort und die Höhe der
beobachteten Werte deuten darauf hin, dass
dies nicht der Fall war. Die Zahlen sind daher
wahrscheinlich ohne weiteres nicht mit den an
anderen Orten ermittelten vergleichbar, was um
so mehr zu bedauern ist, als derartige Messungen
aus den Tropen bislang nicht vorliegen. Die
Resultate sind in Tabelle I zusammengestellt.
Tabelle I.
Zeit 6—9 9 — II II«— t 1 — 3 3—5 s — 7
H- '.36 3.67 4,14 4.80 2,32 1,80
"- «.76 3.79 4,15 5.05 2.78 2,57
n
(Anzahl der „
Doppelbe- " 9 u 8 "3 3
obachtungen)
In dieser tritt zunächst eine deutliche Ab-
hängigkeit der Elektrizitätszerstreuung von der
Erhebung der Sonne über dem Horizonte her-
vor. Je grösser die Sonnenhöhe, um so grösser
erscheint auch die elektrische Leitfähigkeit der
Luft. Es spiegelt sich hierin unter Berück-
sichtigung des grossen stationären Wasserdampf-
gehaltes der Luft jener Gegend nach Ansicht
i) Appendix III zu Band 24 der Veröflentlichungen des
künigl. magnetischen und meteorologischen Observatoriums zu
Batavia 1903.
des Referenten die Thatsache wieder, dass die
Elektrizitätszerstreuung um so geringer wird, je
mehr sich die Temperatur der Luft dem Kon-
densationspunkte des Wasserdampfes nähert.
Mit dieser Auffassung steht auch die Be-
obachtung Figees im Einklang, dass während
der Dauer ergiebiger Regengüsse die Elektri-
zitätszerstreuung fast auf Null herabsinkt. Ein
deutlicher Einfluss der Bewölkung bei Abwesen-
heit von Niederschlägen konnte nicht aufgefun-
] den werden, dagegen entsprachen im allge-
1 meinen hohen Werten des Potentialgefalles nie-
' dere der Zerstreuungskoeffizienten und umge-
I kehrt. Bei der gewählten Aufstellung des
I Apparates war die sonst so störende Wirkung
des elektrischen Feldes der Erde stark einge-
' schränkt. Wie zu erwarten, ist daher der Quo-
I tient - - im Mittel nur wenig grösser als eins.
Es ist sehr erfreulich, dass Verfasser unter
Verwendung neuer von Günther & Teget-
meyer bezogner Instrumente die begonnenen
Messungen fortzusetzen gedenkt. Die mitge-
teilten Resultate sind daher nur als vorläufige
zu betrachten. Man wird den weiteren Er-
gebnissen dieser dankenswerten Bemühungen
des Verf, zumal bei der ausgesprochen tro-
pischen Lage des Beobachtungsortes, mit
grösstem Interesse entgegensehen.
In Karang-Sago an der Westküste Su-
matras, wo während der totalen Sonnenfinster-
nis am 18. Mai sowohl Potentialmessungen wie
auch Zerstreuuugsmessungen geplant waren,
wurden die ersteren durch die Elektrisierung
der Luft durch das zerspritzende Wasser der
Brandung vereitelt. Die Zerstreuungsapparate
standen hier in freiem Gelände unter einem
Schutzdach aus Bambusrohr. Der den Zer-
streuungskörper überdeckendemetallischeSchutz-
cylinder scheint auch hier nicht verwandt zu
sein. Die Beobachtungen begannen am 9. Mai
und wurden bis zum 18. fortgeführt. Tabelle II
giebt die Mittelwerte wieder.
Zeit
0+
6-9
7,68
11,40
5
9— II
8,02
10,88
«3
Tabelle II.
'«o— 3/» 3— S
7,25 7.54
9,28 9,26
'5 7
S-7
3.53
5.03
3
Max. Min.
11,8 2,2
15,8 2,8
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8o4
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
Die in dieser verzeichneten Werte der a
sind ausserordentlich hoch und etwa von der
Grössenordnung der Zahlen, die Referent im
August 1900 an den Küsten Spitzbergens
fand, wenn ohne Schutzdach bei frei dastehen-
dem Apparate gemessen wurde. Der Umstand,
dass sich in Karang-Sago durchgehends a —
beträchtlich grösser als a + ergab, deutet dar-
auf hin, dass bei diesen Messungen die Appa-
rate dem störenden Einflüsse des elektrischen
Feldes der Erde nicht vollständig entzogen
waren. ')
Am 18. Mai war die Luft infolge von Regen-
fällen am 17. ausserordentlich durchsichtig, so
dass die Elektrizitätszerstreuung bereits um 10 a
ungewöhnlich hohe Werte erreichte. Die Folge
der Zerstreuungskoeffizienten von 10 a bis 5 /
war diese:
Totalität
ff + 11,8 8,6 9,5 8,4 I 3.3 6,3 5,8 8,6
«— «3.5 «5,8 12,6 10,9 I 5,4 9,6 6,7 9,9
Unmittelbar nach der Totalität nahm also
die Zerstreuung für beide Elektrizitäten einen
abendlichen Typus an (vergl. Tab. I).
Nach Ansicht des Referenten wird man
kaum fehl gehen, wenn man den Grund auch
für diese Erscheinung in der in dem Schatten-
kegel durch die Abkühlung angebahnten Kon-
densation des Wasserdampfes erblickt.
Einem vom Verf. geäusserten Wunsche ent-
sprechend fuhrt Referent die von ihm während
der totalen Sonnenfinsternis zu Algier am 28. Mai
1900 ermittelten Werte der Zer.streuungskoeffi-
zienten hier nachträglich an. Von der Publi-
kation dieser Zahlen wurde seiner Zeit des-
halb abgesehen, weil sie mit einer gewissen
Unsicherheit behaflet sind. Bei den fortlaufen-
den Messungen des Potentialgefalles war es
nämlich nicht möglich, für das Zerstreuungs- j
elektrometer jedesmal das Intervall von 1 5 Mi- 1
nuten einzuhalten. Hierdurch leidet aber die j
Vergleichbarkeit der Zahlen untereinander. Die |
Folge der mittleren Zerstreuungskoeffizienten in
Algier war gemessen von i — 5V2 / diese:
Totalität
1,0 1,0 0,9 1,3 I 2,5 2,5 2,1 2,0
Hier wuchs also die Leitfähigkeit der Luft,
nachdem der Schattenkegel den Beobachtungs-
ort passiert hatte.
l) Misst man ohne Schutzdach, so kann bei hohem
positiven Potentialgefsille auch in absolut ebenem GelSnde ein
so ausgesprochen unipolares Leitvermögen der atmosphärischen
Luft vorgetiuscht werden, wie es sonst nur auf hohen Berg-
gipfeln beobachtet wird. Ref. fand z. B. im Juli 1902 auf 1
dem der nordfriesischen Insel Juist vorgelagerten ganz ebenen
Watt zur Zeit der Ebbe bei einem PoteiitialgefHUe von rund
40oVolt/.MeterfttrdcnQiiotienlLn , Zahlen, die durchschnitt-
lieh /.wischen 2 — 5 lagen, in einem extremen Falle ergab
. . ti -
sich sr)gar 1 1 .
Bei dieser Sachlage wird man dem Vor-
schlage des Verf , bei der am 29. August 1905
in Spanien stattfindenden totalen Sonnenfinster-
nis die Zerstreuungsmessungen zu wiederholen,
nur zustimmen kötmen. J. Elster.
(Eingegangen 15. Oktober 1904.;
Photochemie.
Besorgt von Prof. K. Schaom.
J. M. Eder u. E. Valenta, Beiträge zur Photo-
chemie und Spektralanalyse. 4'*. XII u-
425 + 174 + 167 + 30 + 51 Seiten (5 Teile).
Mit 93 Illustrationen im Text und 60 Tafeln.
Wien 1904. Aus der K. K. Graphischen
Lehr- und Versuchsanstalt. (Kommissions-
verlag: W. Knapp, Halle; R. Lechner, Wien.)
M. 20,—.
In dem vorliegenden stattlichen Band sind
die von den Verf. und ihren wissenschaftlichen
Mitarbeitern in den letzten 20 Jahren ausge-
führten Untersuchungen vereinigt. Zwar stehen
die gesammelten Abhandlungen in innerem Zu-
sammenhang; ein Lehr- oder Handbuch soll
das Werk jedoch keineswegs bilden; aber es
giebt etwas, was Lehr- und Handbücher nicht
oder nicht in dem Masse zu geben vermögen:
es zeigt, wie der Mensch mit seinen höheren
Zwecken, wie des Forschers Leistungsfähigkeit
mit dem Bestreben, immer tiefer in ein Gebiet
einzudringen, wächst, wie dementsprechend die
Hilfsmittel sich mehr und mehr vervollkommnen,
die Genauigkeit der Messungsergebnisse ständig
steigt. Dies zu verfolgen, bietet einen hohen
Genuss für jeden, der nicht nur nach den Er-
gebnissen wissenschaftlicher Forschung fragt,
sondern auch nach den Wegen, auf denen sie
gewonnen sind. Da im übrigen das Studium
von Originalabhandlungen neben Lehr- und
Handbüchern unentbehrlich ist, wird der Spek-
troskopiker und der Photochemiker es aufs
freudigste begrüssen, dass die wertvollen Arbei-
ten der bekannten Forscher nunmehr leicht zu-
gänglich gemacht, sowie auch durch bisher
nichtpublizierte Abhandlungen und Tafeln er-
weitert worden sind.
Der Inhalt zerfällt in 5 Teile: i. Spektral-
analytische Untersuchungen. In diesem Ab-
schnitt sind die zahlreichen von der Kaiser-
lichen Akademie zu Wien im Jahre 1895 mit dem
Lieben-Preis ausgezeichneten Arbeiten zusam-
mengestellt, welche die Verf. mit Glas-, Quarz-
und Gitterspektrographen ausgeführt haben.
Ganz vortrefflich sind die beigegebenen Spek-
traltafeln in Heliogravüre; sie legen beredte^
Zeugnis davon ab, was die wissenschaftliche
Photographie im Dienste der Physik und Chemie
zu bieten vermag; sie zeigen dem Forscher,
wie er die .Spektralaufnahmen rationell ausfuhren.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
80s
wie er Vergleichsspektren einphotographieren
soll, wie er die Minimumstellung des Prismas
auf photographischem Wege ermitteln kann
u. a.; auch im Unterricht werden die Tafeln
gute Dienste leisten, indem sie die Linienver-
breiterung bei höheren Drucken, die Selbst-
umkehr und zahlreiche andere Phänomene vor-
züglich wiedergeben. — 2. Sensitometrie und
Photometrie chemisch wirksamer Strahlen-Sola-
risation. Dieser Teil enthält ausser verschie-
dene Abhandlungen über chemische Lichtwir-
kungen (z. B. über das E der sehe Quecksilber-
oxalatphotometer) die grundlegenden Untersuch-
ungen Eders über die Empfindlichkeitsprüfung
photographischer Platten; die Apparate, die
Messmethoden und die rationelle Verwertung
des Zahlenmaterials werden eingehend geschil-
dert; graphische Djirstellungen geben ein an-
schauliches Bild von dem Schwärzungsgesetz
photographischer Schichten u. a. Wichtige
Versuche über das Wesen der rätselhaften So-
larisationsphänomene und eine Tafel, welche
die Umkehrungserscheinungen bei Spektralauf-
nahmen in verschiedenen Stadien zeigt, bilden
den Schluss dieses Kapitels. — 3. Verhalten
der Silbersalze gegen das Spektrum (Farben-
sensibilisatoren). Die ersten systematischen
Untersuchungen über die von H. W. Vogel
entdeckte „optische Sensibilisierung" stammen
bekanntlich von Eder (1884); in der Folgezeit
hat sich neben ihm ganz besonders Valenta
um die Erforschung dieses Gebietes verdient
gemacht. Die Sammlung der Arbeiten der ge-
nannten Forscher werden demjenigen, der sich
mit Untersuchungen über Sensibilisatoren be-
schäftigt, ebenso zuverlässige Anleitungen geben,
wie die reproduzierten vorzüglichen Spektral-
aufnahmen auf den verschiedenartigsten farben-
' empfindlichen Plattensorten schnell über die
Wahl eines Sensibilisators oder eines Handels-
produktes Rat erteilen. — 4. Spektralana-
lytische Studien über photographischen Drei-
farbendruck. In dieser umfangreichen Studie
beschreibt Eder seine spektroskopischen Unter-
I suchungen über die für die Dreifarbenaufnahme
wichtigen Lichtfilter, über das Spektrum des
I von Druckfarben reflektierten Lichtes und über
das spektrographische Verhalten der für das
Dreifarbenverfahren in Betracht kommenden
Plattensorten. Wer glaubt, dass dieses Ver-
fahren — dessen Grundlagen ganz besonders
von Maxwell und Helmholtz angegeben
wurden — kein Gebiet der wissenschaftlichen
Photographie, sondern Sache der Technik sei,
wird bei der Durchsicht der vorliegenden Ab-
handlung seinen Irrtum erkennen. — 5. Unter-
suchung von Druckfarben. Die in diesem Ab-
schnitt mitgeteilten Studien über Lichtechtheit,
Deckkraft etc. von Druckfarben haben vornehm-
lich für den Farbentechniker Interesse.
Natürlich ist mit dieser kurzen Inhaltsangabe
auch nicht annähernd ein Bild von der Reich-
haltigkeit des vorliegenden, fast 90 Abhand-
lungen umfassenden Werkes gegeben. Erwähnt
sei noch, dass die 60 Tafeln zum grossen Teil
Heliogravüren sind und ferner einige Farben-
drucke enthalten. Die Drucklegung des Buches,
der Abbildungen und der Tafeln erfolgte in der
K. K. Graphischen Lehr- und Versuchsanstalt
zu Wien, deren Leiter bekanntlich Eder ist.
Dadurch ist es auch wohl einzig und allein
möglich gewesen, dass der vortrefflich ausge-
stattete Band zu einem so erstaunlich billigen
Preis abgegeben werden kann, der es jedem
Spektroskopiker und Photochemiker ermöglicht,
• das Werk zu erwerben. Karl Schaum.
(Eingegangen 7. November 1904.)
BESPRECHUNGEN.
Wilhelm Kösters, Der Gummidruck, grr. 8".
VIII u. 108 S. Mit I Titelbild, 8 Bildertafeln
und 22 Figuren. (Enzyklopädie der Photo-
graphie; Heft 51.) Halle a. S., W. Knapp.
1904. M. 3,—.
Das Gummidruck-Verfahren hat in den letz-
ten 10 Jahren in der „künstlerischen" Photo-
graphie eine sehr grosse Bedeutung gewonnen,
da es von allen Kopierprozessen dem Photo-
graphen den grössten persönlichen Einfluss auf
die Gestaltung des Bildes gestattet und mit
der durch den Prozfess bedingten Unscharfe den
malerischen Effekt der Bilder erhöht. Aus den
gleichen Gründen ist es aber für die wissen-
schaftliche Photographie die am wenigsten ge-
eignete Abbildungsweise.
Das vorliegende Buch giebt eine leicht ver-
ständliche Anweisung zur Herstellung von
Gummidrucken und enthält manchen praktischen
Rat, der auf eine langjährige Erfahrung des Ver-
fassers schliessen lässt. Was aber über die
Theorie des Gummidrucks gesagt ist, zeigt nur,
dass seit den grundlegendenExperimentenEders
aus den Soerjahren keine wesentlichen Fortschritte
auf diesem Gebiete gemacht sind. Da heute die
Entwicklung dieser Technik zu einem gewissen
Abschlüsse gekommen ist, so wäre es jetzt wohl
an der Zeit, wenn nun die Wissenschaft das
Wort ergriffe und wie der Chor in der antiken
Tragödie erzählte, weshalb alles so geschehen ist.
Auf einen weit verbreiteten Irrtum sei hier kurz
hingewiesen. Trage ich in einem Koordinaten-
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8o6
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
System als Abszisse die Skala des Vogelschen
Photometers, als Ordinate die Schwärzung eines
unter dem betreffenden Skalenteil belichteten
photographischen Papieres auf, so kann die ent-
stehende Kurve, da der Lichtverlust grösstenteils
durch diffuse Reflektion und nicht durch Absorp-
tion erfolgt, nicht eine gerade Linie sein, wie
der Verf. auf Seite 58 fälschlich behauptet.
Riesenfeld.
(Eingegangen 20. Oktober 1904.)
E. Holm, Das Photographieren mit Films.
gr. 8». VI u. 64 S. Mit 51 Abbildungen.
(Photographische Bibliothek XI.) Berlin, G.
Schmidt. 1904. M. 1,20.
Das vorliegende Buch giebt eine sachge-
mässe Anleitung zum Arbeiten mit Films, wobei
die Anfangsgründe der Photographie auf Trocken-
platten vorausgesetzt werden. Bei der Be-
sprechung der Vorzüge und Nachteile der Films
gegenüber den Glasplatten begeht der Verfasser
nicht den häufig bemerkten Fehler, die Vorzüge
der von ihm besprochenen Arbeitsweise auf
Kosten der anderen allzusehr herauszustreichen.
Auch die beiden vielversprechenden Neu-
erungen auf dem Gebiete derFilmsphotographie:
die N. C. (non curling)- Films der Kodak-Ge-
sellschaft und die Vidilfilms der Leipziger
Buchbinderei - Aktiengesellschaft werden ein-
gehend besprochen. Die Vidilfilms bestehen
aus Flachfilms, die mit einer Kante auf einen
Streifen Papier derartig aufgeklebt sind, dass
zwischen je 2 Filmfolien immer ein Raum von
der Grösse des betreffenden Bildformates frei
bleibt. Das Papier des Unterlagsstreifens ist
weiss und durchscheinend, wie Mattglass. Die
nicht von Folie bedeckten Stellen werden wie
eine Mattscheibe zum Einstellen der jeweils
folgenden Filmaufnahme benutzt. Wohl im In-
teresse der strengen Sachlichkeit lässt der Ver-
fasser unerwähnt, dass der Erfinder dieser Film-
packung ein 15 jähriger Knabe, der Sohn des
Leiters der I.,eipziger Buchbinderei-Aktienge-
sellschaft, Gustav Fritzsche, sein soll.
Riesenfeld.
(Eingegaugea 19. Oktober 1904.)
Jahrbuch für Photographie und Reproduktions-
technik für das Jahr 1904. Herausgegeben von
J. M. Eder. Achtzehnter Jahrgang, gr. 8*. X
und 660 S. Mit 189 Abbildungen im Texte
und 29 Kunstbeilagen. Halle a. S., W- Knapp.
1904. M. 8,00.
Das Edersche Jahrbuch, dessen 1 8. Jahrgang
soeben erschienen ist, ist so bekannt und be-
liebt, dass es eine lobende Anpreisung nicht
mehr nötig hat. Auch dieser Jahrgang ent-
hält wie alle früheren neben dem recht voll-
ständigen Jahresbericht über die Fortschritte der
Photographie eine grosse Zahl Originalartikel aus
der Feder namhafter Fachgenossen: Ab egg,
Lüppo-Cramer, Pfaundler, Quincke,
Schaum, Valenta u. a. Bei dem reichhaltigen
und vielseitigen Inhalte des Buches kann es un-
möglich der Zweck dieser Zeilen sein, auf Einzel-
heiten einzugehen. Im allgemeinen gewinnt
man beim Durchblättern des Buches den Ein-
druck, dass das verflossene Jahr der Photo-
graphie keine unerwarteten und bedeutenden
Entdeckungen geschenkt hat, dass aber in stiller
und gleichmässiger Arbeit viele kleine Erfolge
erzielt wurden. Und das gilt auch von den
beiden neuen, zuerst mit überschwenglichen
Hoffnungen begrüssten Reproduktionsverfahren:
der Ozo- und der Katatypie. Riesenfeld.
(Eingegangen 20. Oktober 1904.,
Metallurgie. Zeitschrift für die gesamte metal-
lurgische Technik: Aufbereitung — Metall-
gewinnung — Metallverwertung unter Aus-
• schluss des Eisenhüttenwesens. Herausgegeben
von W. Borchers. Halle a. S., W. Knapp.
Erscheint vierzehntägig. Vierteljährlich M.4,00.
Wieder eine neue Zeitschrift! Die „Metal-
lurgie" soll ausschliesslich der Förderung der
metallurgischen Technik ausser derjenigen des
Eisenhüttenwesens dienen, da dieses durch „Stahl
und Eisen" fiir Deutschland ausreichend ver-
treten ist. Dem übrigen Metallhüttenwesen
fehlte bisher ein Organ, das nur dieses Gebiet
pflegte. Ob trotz dessen ein Bedürfnis für die
Gründung einer neuen Zeitschrift vorlag, ist
schwer zu sagen. Durch ihr Fortbestehen wird
das neue Blatt erst seine Existenzberechtigung
zu erweisen haben, denn jede Zeitschrift ist
eben — mehr oder weniger — auch ein pe-
kuniäres Unternehmen. Riesenfeld.
(Eingegangen 20 Oktober 1904.1
C. E. Bergung, Stereoskopie für Amateur-
Photographen, gr. 8» IV u. 58 S. Zweite
durchgesehene Auflage. Mit 24 Figuren.
(Photographische Bibliothek ' III.) Berlin, G.
Schmidt. 1904. M. 1,20.
W. Scheffer, Anleitung zur Stereoskopie.
Mit einem Anhang : Steroskopische Formeln u. a.
gr. 8". VIII u. 99 S. Mit 37 Abbildungen.
(Photographische Bibliothek XXI.) Berlin, G.
Schmidt. 1904. M. 2,50.
Wenn ein Verlag in der gleichen Bibliothek
zwei Bücher des gleichen Inhalts erscheinen
lässt, so muss er wohl selbst das Gefühl gehabt
haben, dass'zum mindesten das erste Buch den
gedachten Zweck nicht völlig erfüllt.
Diesem Urteil kann sich -der Referent nur
anschliessen. Herr Bergung giebt nicht etwa
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
807
eine Beschreibung, wie eine typische Stereoskop-
Kamera und die gebräuchlichen Stereoskope ge-
baut sind oder eine Anleitung, wie eine stereo-
skopische Aufnahme gemacht wird. Er stellt
nur ganz allgemeine „Forderungen" dafür auf.
Diese scheinen dem Referenten zum Teil selbst-
verständlich zu sein und mit der Stereoskopie
an sich nichts zu thun zu haben wie z. B. die
folgende: „Die Kassette muss nicht nur so ein-
gerichtet sein, dass die Platte in der Richtung
nach den Objektiven zu, in der Kassette eine
feste Lage einnimmt, sondern auch so, dass die
Platte in Bezug auf die Kanten der Kassette
immer dieselbe Lage behauptet."')
An Stelle eines Hinweises auf einige der
vielen überall im Handel für 3 bis 300 Mark
erhältlichen Stereoskope, zieht der Verfasser es
vor, Masse und Zeichnungen anzugeben, nach
denen ein „geschickter Optiker das Stereoskop
wird anfertigen können".
Die von Herrn Scheffer geschriebene An-
leitung dürfte ihre Aufgabe weit besser erfüllen.
Die neuesten stereoskopischen Aufnahme- und
Betrachtungsapparate, sind abgebildet und kurz
beschrieben. Auch ist eine vom Verf erst
kürzlich angegebene Versuchsanordnung zur
mikrostereoskopischen Photographie bereits in
das Buch mit aufgenommen. Doch hat sich
der Verfasser eine — vielleicht unnötige —
Beschränkung auferlegt, da er nur die Frage
bespricht, wenn stereoskopische Aufnahmen
die subjektiven Eindrücke perspektivisch rich-
tig wiedergeben. Ein ganz besonders reizvolles
und für manche Zwecke gewiss wertvolles
Arbeitsfeld liegt doch auch in Aufnahmen mit
unnatürlicher (übertriebener oder verringerter)
Okulardi-stanz. Ferner glaubt der Referent, dass
das in erster Linie für den gebildeten Laien
bestimmte Büchlein nur gewonnen hätte, wenn
der mathematisch frisierte Anhang fortgeblieben
wäre. Riesenfeld.
I) s. 33.
(Cingegaogen 19. Oktober 1904.)
Het Natuurkundig Laboratorium der Rijks-
Universiteit te Leiden in den Jahren 1882 —
1904. Gedenkboek aangeboden aan den
Hoogleeraar R Kamerlingh Onnes, Di-
recteur van het Laboratorium, bij Gelegen-
heid van zijn 25-jarig Doctorat. op 10. Juli 1902.
Leiden, bei Eduard Ijdo. 1904.
Der vorliegende Jubelband zur Feier von
Kamerlingh Onnes' 25Jährigem Doktorjubi-
läum ist von Freunden und Schülern desselben
herausgegeben, um dem Jubilar einen Überblick
über die Leistungen des von ihm geleiteten
,, Natuurkundig Laboratorium" der Reichs-Uni-
versität Leiden zu geben, und die Kenntnis da-
von zugleich in weiteren Kreisen zu verbreiten.
Nach einer einleitenden Vorrede von J. Bo.s-
' scha behandelt der erste Hauptteil des statt-
lichen und vorzüglich illustrierten Bandes das
' Laboratorium selbst, dessen eingehende Be-
' Schreibung von H. Haga und E. van Ever-
dingen unter Mitwirkung von L. H. Siertsema,
R. Sissingh und P. Zeeman abgefasst ist
Der zweite Hauptteil umfasst dann die von
I J. D. van der Waals und J. P. Kuenen unter
I Mitarbeit von M. de Haas, Chr. M. A. Hart-
man und J. E. Verschaffelt gegebene Be-
I Schreibung der im Institut ausgeführten thermo-
dynamischen Untersuchungen. Hier giebt zu-
I nächst van der Waals einen Überblick über
1 Kamerlingh Onnes' eigene Arbeiten, dann
; folgt J. P. Kuenens Zusammenstellung über
Kondensation und kritische Erscheinungen von
Gemischen, und daran schliessen sich weiter
Abschnitte über Isothermen binärer Gemenge,
Isothermen zweiatomiger Gase, Konstruktion der
tp-Fläche für Gemenge von zwei Stoffen, über
kapillare Steighöhe und innere Reibung von
Flüssigkeiten.
Der dritte Hauptteil ist von H. A. Lorentz
I unter Beihilfe von E. van Everdingen, L. H.
I Siertsema, R. Sissingh, C. H. Wind und
i P. Zeeman bearbeitet und betrifft die optischen
und magnetooptischen Untersuchungen. Re-
I flexionsvermögen, Drehung der Polarisations-
j ebene, namentlich im Magnetfeld, Kerr- und
I Zeemanphänomen sind die Hauptgegenstände
I dieses Teiles.
I Das vierte und letzte Hauptkapitel behandelt
die durch P. Zeeman unter Mitwirkung von
E. van Everdingen, A. Lebret und H. A.
Lorentz dargestellten elektrischen Unter-
suchungen. Hier werden Messungen über den
Halleffekt, von Dielektrizitätskonstanten und
Absorption elektrischer Schwingungen in Salz-
lösungen behandelt.
Das Ganze stellt eine würdige Jubiläumsgabe
fiir H. Kamerlingh Onnes dar. E. Böse.
(Eingegangen 16. (Oktober 1904.)
Contributions from the JefTerson Physical La-
boratory of Harvard University. Band I.
Jahresbericht fiir 1903. Cjmibridge, Mass.,
U. S. A.
Mit dem vorliegenden Bande beginnt die
jährliche Herausgabe eines Bandes, welcher die
in einem Jahre im Jefferson Physical Laboratory
: der Harvard - Universität ausgeführten wissen-
I schaftlichen Arbeiten enthält. Das unter der
Leitung von John Trowbridge stehende In-
stitut hat in neuerer Zeit erhebliche Geldmittel
zur Verfugung, die auch zur Ausführung von
Untersuchungen instand setzen, welche nur mit
grösseren Mitteln mit Aussicht auf Erfolg in
Angriff genommen werden können.
Der Inhalt des vorliegenden Bandes wird
von 14 Arbeiten gebildet, welche .sich folgen-
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8o8
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 24.
dermassen auf die einzelnen Mitarbeiter ver-
teilen:
JohnTrowbridge: Über die Spektra von Gasen
und Metallen bei hohen Temperaturen.
Theodore Lyman: Über die Verlängerung
der Spektrallinien ; eine Erklärung der falschen
Spektra (Geister) von Diffraktionsgittern.
Edwin H. Hall: Cv in Flüssigkeiten und das
«der van derWaal sschen Gleichung im Falle
von Wasser; weichen fallende Körper nach
Süden ab.? I. und II. Teil; Versuche über die
Ablenkung fallender Körper.
B. O. Peirce, Über die Wärmeleitfähigkeit ge-
wisser Felsarten der Calumet- und Hecla-Mi-
nen; über Kurvengattungen, welche Linien ge-
wisser ebener solenoidaler oder lamellarer
Vektoren darstellen; über die Linien gewisser
Klassen von solenoidalen oder lamellaren Vek-
toren, die bezüglich einer Achse symmetrisch
sind ; über verallgemeinerte räumliche Differen-
tiation zweiter Ordnung.
W. E. Mc Elfresh: Der Einfluss okkludierten
Wasserstoffs auf den elektrischen Widerstand
von Palladium.
Thomas C. Mc Kay: Über die Abhängigkeit
des Hallefekts von der Stromdichte beim
Gold.
George W. Pierce: Über die Cooper-Hewitt-
Quecksilberlampe als Funkenstrecke. Im
Auszuge erschienen diese Zeitschrift 6, 426,
1904.
Harry W. Morse und George W. Pierce:
Diffusion und Übersättigung in Gelatine.
Die gesammelten Arbeiten sind zwar sämt-
lich schon an anderer Stelle erschienen, geben
aber in der Zusammenstellung hier ein lebhaftes
Bild von dem geistigen Leben eines wissen-
schaftlichen Instituts und dessen Jahresertrag.
E. Böse.
(Eingegangeo 16. Oktober 1904.)
Berichtigungen.
In der Arbeit, A. Wassiljewa „Wärmeleitong in Gas-
gemischen" (diese Zeitschr. 6, 737, 1904) ist zu setzen:
Seite 737 statt xgeX^X: af(>?A = 9t.
,, „ „ L=- Cv R\ L== Cv *R.
738
Z = - "' - --?'— "^ -f- ^ .?P''<^
n\-\-n-ÄyK-\)M^ rtt+fiily, — i) Mi
°°«,-i-»2(y,— i)ji/i «i-t-»»i(yt— i)~jWi'
Seite 739 statt XQiCtXi
xg, <-,;.', --=
Vi/ -ffjpi
«1
« SR
0V^ 5Ri ej<2
Vi/ SBj (>!''!
In der Mitteilung E. t. Anbei „Ober die Zersetzung von
Jodoform unter der Einwirkung von SauerstoflT und von
Lichtstrahlen" (diese Zeitschr. 6, 637, I904) ^^ '° <^^ 2.
Spalte, 25. Zeile von oben „65"" statt „450" zu lesen.
Briefkasten.
Zur Richtigstellung!
In Nr. 21 dieser Zeitschrift (5, 663, 1904) findet sich in dem
Bericht über die diesjährige Naturforscher-Versammlung ein
Vortrag von Herrn Dr. W. Scheffer-Friedenau abgedruckt
„über Ikziehnngeo zwischen stereoskopischen Aufnahme- und
Beobachtungsapparaten."
Herr Dr. Scheffer resümiert seine Ausführungen schliess-
lich in dem angeblich neuen Satze, dass bei richtiger Wieder-
gabe telestereoskopischer Aufnahmen „Brennweite der .\uf-
nahmeobjektive dividiert durch die Distanz der Aufnahme-
objektive gleich Brennweite der Stereoskoplinien dividiert
durch die Fupillendistanz (65 mm)" sein miisse.
In eine Formel gekleidet heisst das also
^= /■
D d'
Dieser Satz ist selbst in seiner Allgemeinheit nicht neu,
und es heisst den bekannten scharfen Blick Helmholt z' ge-
waltig unterschätzen, wenn Herr Dr. Scheffer annimmt, dass
ihm diese — übrigens auch anderen selbstverständliche -
Forderung entgangen wäre. In seiner „Physiol. Optik",
2. Aufl., S. 832 (682) sagt Helmholtz bei der Besprechung
des Telestereoskops :
„Da die Entfernung der Spiegel an dem Instrumente
1080 mm beträgt, so ist sie 16 mal grösser als die der mensch-
lichen Augen, und die stereoskopischen Unterschiede werden
also 16 mal grösser, als für unbewaflTnete Augen. Da die
Vergrösserung auch eine 16 malige ist, so ist die Wirkung
des Instruments die, als sehe man das Objekt mit unbewaff-
neten Augen aus einer 16 mal kleineren Entfernung, als man
es wirklich sieht".
Wieder in eine Formel gekleidet heisst das
(F\F D
Femrohrvergrösserung = - - I - = -,- =16
und das ist nichts anderes, als die von Herrn Dr. Scheffer
mitgeteilte Beziehung
D d
K. Martin -Rathenow
(Eingegangen 8. November 1904.I
Personalien.
(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der
Redaktion von eintretenden Änderungen mSglichst bald
Mitteilung zu machen.)
An der technischen Hochschule zu Berlin habilitierte sich
bei der Abteilung für Schiff- und Schiffsmaschinenbau Dr.
Ing. KY>nrad Arldt für „Die Anwendung der Elektrizität im
Schiffbau, Werftbetrieb und Hafenbau".
Ernannt wurden der a. o. Professor der Mathematik Dr.
Joly in Lausanne zum Ordinarius, der bisherige Privatdozent
für Mathematik an der Leipziger Universität, Dr. Heinrich
Liebmann, zum ausseretatsmässigen a. o. Professor in der
philosophischen Fakultät, der Erste Assistent am chemischen
Laboratorium Dr. Roland Scholl zu Karlsruhe zum etats-
mäÜigen a. o. Professor der Chemie an der Technischen
Hochschule, der Privatdozent für Physik an der Erlangcr
Universität Dr. Arthur Wehnelt zum a. o. Professor für
theoretische und angewandte Physik.
Dr. Georg Edler von Georgievics, Professor für
chemische Technologie an der höheren k. k. Staatsgewerbe-
schule in Bielitz, ist als Nachfolger des Hofrates Professor
Karl Zulkowski an die deutsche technische Hochschule in
Prag berufen worden.
Die physikalisch-mathematische Gesellschaft zu Kasan
hat dem Professor der Mathematik Dr. Hilbert in Göttingen
für sein Werk über die Grundlagen der Geometrie den Lobat-
schewsky-Preis zuerkannt.
hur die Redaktion verantwortlich Privatdozent Dr. Emil Hose in Oöttingen. — Verlas »on S. Hiriel In Leipzig.
Druck von August Pries in Leipzig,
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Physikalische Zeitschrift
No. 25.
15. Dezember 1904.
RedakttODSSchliuB iur No. x am 2x. Dezember 1904.
5. Jahrgang.
An unsere Leser I S. 809.
Origlnalmlttellungen:
A. Scliweitzer, Über die experimen-
telle Entscheidung der Frage, ob
sich der Lichtäther mit der Erde
bewegt oder nicht S. 809.
J. Zenneck, Erwiderung auf die Be-
merkungen des Herrn G. Seibt
„Ober den Zusammenhang zwischen
dem direkt und dem induktiv ge-
koppelten Sendersystem für draht-
lose Telegraphie". S. 81 1.
S. S a n o , Bemerkung zu den Arbeiten
von F. Kola6ek, A. Heydweiller
und R. Gans itber Magnetostriktion.
S. 812.
K. Honda u. S. Shimizu, Über die
Magnetisierung und die magnetische
LSngenänderung in ferromagnetischen
INHALT:
Metallen und Legierungen bei Tem-
peraturen zwischen — 186" und
1200« C. S. 816.
C. Carpini, Über die Widerstands-
ändernng des Wismuts durch kleine
magnetische Kräfte. S. 819.
F. Giesel, über Aktinium-Emanium.
S. 822.
H. Lehmann, Beiträge zur Kenntnis
der ultraroten Emissionsspektra der
Elemente. S. 823.
J. J. T. Chabot, Reflexion und Re-
fraktion mittels einer natürlich ge-
krümmten Fläche zwecks Demon-
stration geometrisch-optischerGrund-
erscheinungen. 2. Mitt. S. 823.
P. Ostmann, über die Schwingungs-
form des Stieles der Edelmannschen
Stimmgabeln. S. 825.
G. W. A. Kahlbaum, Kurze Bemer-
kung (Iber Quecksilberpumpen nach
dem Sprengeischen System. S. 828.
Bespreehangen:
H. Poincar^, Wissenschaft und Hy-
pothese. S. 829.
W.Förster, Lebensfragen und Lebens-
bilder. S. 830.
J, Frick, Physikalische Technik. I, l.
S. 830.
R. Ab egg u. W. Herz, Chemisches
Praktikum. S. 830.
O. Fischer, Der Gang des Menschen.
V und VI. S. 830.
J. Stark, Das Wesen der Kathoden-
und Röntgenstrahlen. S. 832.
F. Frankenhäuser, Die Wärme-
strahlung. S. 832.
Personallen. S. 832.
An unsere Leser!
Seit vor 5 Jahren diese Zeitschrift gegründet wurde, hat die Physik nach verschiedenen
Seiten hin eine ungeahnte Entwickelung genommen. Die Zahl derer, die mitarbeitend daran
teilnehmen, ist erheblich gestiegen, der Eifer, der alle beseelt, ist so gross wie nur je zuvor,
und die Zahl der erscheinenden Publikationen ist daher gewaltig gestiegen. Da ist es begreiflich,
dass der ursprünglich beabsichtigte Umfang der Zeitschrift bei weitem nicht mehr einzuhalten
ist. Für die Festsetzung des bisherigen Abonnementspreises von 20 Mjirk jährlich war ein
durchschnittlicher Umfang einer Nummer von etwa drei Druckbogen angenommen. Dieser ist
schon im 4. Bande der Zeitschrift wesentlich überschritten worden; im nunmehr vollendeten
5. Jahrgange aber ist der durchschnittliche Umfang jeder Nummer auf über vier Bogen
gestiegen. Eine Verminderung des Umfanges ist bei dem gewaltigen Andränge von Material
in absehbarer Zeit nicht zu erwarten und eine Preiserhöhung daher nicht mehr zu umgehen.
Eine solche wird gewiss als durchaus gerechtfertigt angesehen werden.
Die Physikalische Zeitschrift erscheint daher nunmehr monatlich zweimal im Umfange von
durchschnittlich vier Bogen zum Preise von 25 Mark jährlich.
Herausgeber, Redaktion und Verlag der Physikalischen Zeitschrift.
E. Riecke. Hermann Tb. Simon. E. Böse. S. Hirzel.
ORIGINALMITTEILUNGEN.
über die experimentelle Entscheidung der
Frage, ob sich der Lichtäther mit der Erde
bewegt oder nicht
Von A. Schweitzer.
In Jahrg. 6, 585 (u. 604) d. Ztschrift macht Herr
Prof. W. Wien zwei Vorschläge zu Versuchen,
welche die Frage entscheiden sollten, ob sich
der Lichtäther mit der Erde bewegt oder nicht.
Beide Versuche beruhen auf Messungen der
Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes ein-
mal in und einmal entgegen, der Richtung der
Erdbewegung. Schreiber dieses be&s.ste sich
vor vier Jahren auch mit obiger Frage
und kam zu der gleichen Idee, wie Herr
Prof. W. Wien; er untersuchte verschiedene
Versuchsanordnungen zur Bestimmung der Fort-
pflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes in einer
Richtung nach Analogie der Methode von Fou-
cault und derjenigen von Fizeau auf die er-
reichbare Genauigkeit.
Die Versuchsanordnung nach Foucault mit
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8io
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
zwei synchron rotierenden Spiegeln ist weniger
genau und weniger leicht ausführbar. Denn,
wenn man auch einen vollkommenen Synchro-
nismus in der Rotation der beiden Spiegel un-
schwierig herstellen kann, so müsste man doch
an zwei verschiedenen Beobachtungsorten je
eine Länge auf mindestens Vi 0000 genau be-
stimmen, um die gestellte Frage zu ent-
scheiden. Weit genauer und einfacher kann
man mit einer Versuchsanordnung nach der
Methode von Fizeau einen eventuellen Einfluss
der Erdbewegung nachweisen. Wie im folgen-
den gezeigt werden soll, kommt es bei ent-
sprechender Anordnung nur darauf an, Unter-
schiede in der Lichtmenge zweier Strahlen-
büschel von circa i Proz. einer angegebenen
Lichtmenge zu messen, falls die von den Licht-
strahlen zurückgelegte Strecke etwa 10 km
beträgt.
^f-i-
V»
üi
&@
■/H
v«
In obiger Figur bedeuten Z^ und Z^ zwei
vollkommen gleich dimensionierte Fizeausche
Zahnräder, deren Drehachsen zusaminenfallen
und in Richtung der Erdbewegung liegen. Diese
gehe z. B. von Z\ nach Zi. Um den Versuch
ausführen zu können, ist es notwendig, dass
beide Zahnräder mit vollkommen gleicher Ge-
schwindigkeit in Rotation gebracht werden.
Dies ist leicht möglich, wenn die beiden Zahn-
räder durch je einen Synchronmotor {SM^ und
SM'^ angetrieben werden, welche der gleiche
Wechselstrom-Generator speist. Da die Touren-
zahl der Zahnräder womöglich variierbar sein
soll, so müssten die Motoren mit mehreren Vor-
gelegen versehen sein, oder sollte noch besser
die Tourenzahl des speisenden Generators von
der Beobachtungsstation beim Zahnrade Z\ aus
geändert werden können. L bedeutet eine
starke Lichtquelle, deren mit Hilfe einer Kon-
densatorlinse ') parallel gemachten Strahlen durch
den verstellbaren zweifachen Spalt D in zwei
Strahlenbüschel geteilt werden. Das eine der-
selben wird mittels der Spiegel j, und J2 durch
die Zahnlücken des Rades Z\ und Z^ geführt,
das Lichtbündel bewegt sich in diesem Falle
also vom Zahnrad Z, zu Z-i. Hinter dem Zahn-
rad Zi wird das Strahlenbüschel durch die
Spiegel s-i und s-s wiederum zur Beobachtungs-
station zurückgeführt und fällt dort auf das
Bolometer B\ . Das zweite Strahlenbüschel wird
zunächst durch die Spiegel s^, s^, s^ und j^
i) Die verschiedenen, bei der Versuchsanordnung nötigen
Linsen sind in der Figur nicht eingezeichnet
hinter das Zahnrad Z^ geführt, durchläuft nun
die Zahnlücken der beiden Zahnräder in Rich-
tung von Zi nach Z^ und fällt auf das Bolo-
meter B2.
Zur Ausfuhrung des Versuches würde man
zunächst bei ruhenden Zahnrädern die Lücken
derselben zur Deckung bringen, so dass die
gesamte Lichtmenge der beiden Strahlenbüsche]
auf die beiden Bolometer gelangt. Diese
sind möglichst gleich gebaut, gleich empfind-
lich und in zwei Seiten einer Wheatstone-
schen Brückenschaltung eingestellt. Durch Ver-
stellung der Breiten der beiden Spalte D wer-
den sodann die Bolometer abgeglichen; schwankt
nun auch die Lichtstärke der Quelle L im Laufe
des Versuches, so wird hierdurch die Abgleich-
ung der Bolometer nicht gestört. Es kann
hierauf direkt zur Entscheidung der gestellten
Frage geschritten werden, indem beide Zahn-
räder in synchronen Lauf gebracht werden.
Bewegt sich der Äther mit der Erde, so müsste
die Abgleichung der Bolometer bestehen bleiben,
denn das Verhältnis der Lichtmengen, welche
auf die beiden Bolometer fallen, müsste das
gleiche sein wie bei ruhenden Zahnrädern;
im anderen Falle tritt eine Änderung in diesem
Verhältnis auf, welche sich durch einen Strom
in der Brücke der Wheatstoneschen Schaltung
bekannt geben würde.
Wie gross kann nun im besten Falle dieser
Unterschied in den beiden Lichtmengen sein?
Es sei c die Lichtgeschwindigkeit, v die Erd-
geschwindigkeit, / der Abstand der beiden
Zahnräder, s die Zahl der Zähne und Lücken
eines Zahnrades, endlich n die sekundliche Um-
drehungszahl der beiden Räder. Es braucht
sodann das Licht, um in Richtung der Erdbe-
wegung vom Zahnrad Zy nach xJj zu gelangen,
die Zeit:
/
c -t V
und in umgekehrter Richtung:
/
c-\-v
Während dieser Zeiten haben sich die Zahn-
räder um die Breiten A::' respektiv As" eines
Zahnes verschoben, wobei
Az=t's'n und dz' = t"zn.
Ist Jr= I, so ist an Stelle einer Lücke gerade
ein Zahn gekommen, für Az^^ 2 ist an Stelle
einer Lücke abermals eine Lücke getreten u. s. w.
Unter der Annahme, dass die Breite der Zähne
gleich der Breite der Lücken ist, wird für jede
ungerade ganze Zahl von Az die Lichtmenge,
welche auf das Bolometer fällt, gleich Null sein,
für jede gerade ganze Zahl hingegen ein Maximum,
fiir dazwischen liegende Werte von Az ist der
Wert der Lichtmenge gleich dem Unterschiede von
/ =
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
811
/fc von der zunächst liegenden ungeraden ganzen
Zahl multipliziert mit der maximalen Lichtstärke.
Aus obigen Gleichungen erhalten wir:
Az --' und m = , oder
C V c -f-v
, .. . , C V . > ( l\
/\s =^ /is - o^ az \ \ — 1
c-\-v \ 5000 /
Es möge z. B. der Durchmesser der Zahn-
räder 0,5 m betragen, in diesem Falle können
noch 2500 Zähne Platz finden, d. h. es wird
z —- 5000, ist das Material der Zahnräder Nickel-
stahl, so ist eine sekundliche Tourenzahl n = 300
noch zulässig, weiter sei /= 10 km.
Diese Werte eingesetzt, ergiebt etwa für
^/ -- 50 und /Is" ^50 —
100
J^' entspricht der maximalen Lichtmenge <P max,
■h" einer Lichtmenge 0,99 *ro«, d. h. die
auf die beiden Bolometer fallenden Lichtmengen
sind um i Proz. der maximalen Lichtmenge
^max verschieden, auch bei einer anderen
Tourenzahl in der Nähe von n = 300 wird der
Unterschied der Lichtmengen etwa i Proz. von
•^max betragen, also eine Grösse, die mit grosser
Genauigkeit nachweisbar wäre. Eine Ver-
grösserung dieses Unterschiedes wäre noch
durch Vergrösserung des Abstandes der beiden
Zahnräder möglich, die angenommenen Werte
fiir xr und n sind so ziemlich die maximal er-
reichbaren.
Obzwar ich aus obigen Betrachtungen er-
sehen konnte, dass eine Entscheidung der Frage,
ob sich der Lichtäther mit der Erde bewegt
oder nicht, mit grosser Genauigkeit möglich
ist, konnte ich die Versuche leider doch nicht
ausfuhren, denn eine Berechnung der Kosten
der verschiedenen nötigen Apparate zeigte mir,
dass es hierzu Mittel bedarf, die mir hier
nicht zur Verfügung standen.
Zürich, den 23. Oktober 1904.
(Einge};aDgen 26. Oktober 1904.}
Erwiderung auf die Bemerkungen des Herrn
G. Seibt „Über den Zusammenhang zwischen
dem direkt und dem induktiv gekoppelten
Sendersystem für drahtlose Telegraphie". ')
Von J. Zenneck.
I. Herr Seibt schreibt, er könne aus meiner
Mitteilung^) nur entnehmen, dass „die beiden
1) G. Seibt, diese Zeitschrift 5, 627, 1904.
2) J. /enneck, diese Zeitschrift 4, 6j7, 1903: „Setzt
man die DifTureiitialgleichungeD einmal für die direüte Schal-
tun); . . . und dann für die entsprechende induktive Schaltung
... an, sn sieht man unmittelbar, dass die beiden Fälle
nahezu Identisches ergeben. Der einzige L'nterschied ist der:
/u dem Glied, welches bei der induktiven Schaltung die
wechselseitige Induktion ^magnetische Koppeltmg) zwischen
Fälle" — direkt und induktiv gekoppelter
Sender — „nur nahezu Identisches ergeben,
und dass ein, wenn auch kleiner Unterschied
zwischen beiden bestehen bleibt". Dass bei
Vernachlässigung der Widerstände die galva-
nische Koppelung und damit der einzige Unter-
schied zwischen beiden Schaltungsarten weg-
fällt, sei in meiner Mitteilung-) nicht enthalten
gewesen.
Ich hatte untersucht, wie die Verhältnisse
thatsächlich liegen, nicht wie sie sich dar-
stellen, wenn man etwas vernachlässigt. That-
sächlich aber sind die beiden Schaltungen nicht
identisch, sondern sie unterscheiden sich da-
durch, dass bei der direkten Schaltung zur
magnetischen Koppelung noch eine galvanische
hinzukommt. Stellt man sich also auf den
strengen Standpunkt, so ist das Resultat von
Herrn Seibt'), dass der direkt gekoppelte
Sender ein Spezialfall des induktiv gekoppelten
sei, unrichtig, meine Angabe^) richtig.
In allen praktisch wichtigen Fällen tritt beim
direkt gekoppelten Sender der Einfluss der
galvanischen Koppelung zurück gegen den-
jenigen der magnetischen; man kann also prak-
tisch von der galvanischen Koppelung absehen.
Stellt man sich auf diesen praktischen Stand-
punkt, so ist das Resultat von Herrn Seibt
zwar richtig, aber es ist nicht neu, da dasselbe
in meiner Mitteilung schon klar ausgesprochen
war.^)
2. Meine Behandlung der Sache charakteri-
siert Herr Seibt als „allgemein gehaltene Be-
merkung"*), seine Behandlung scheint er als
„eine prägnante, mathematische Formulierung"
anzusehen.*)
Meine Mitteilung war für Fachgenossen be-
rechnet, welche diesen Fragen nahestehen.
Dass sie von diesen vollkommen richtig beurteilt
wurden'), genügt mir. •
Dass aber die Arbeit des Herrn Seibt
„eine prägnante, mathematische Formulierung"
der Sache bilde, kann ich nicht anerkennen.
Was Herr Seibt gethan hat, ist folgendes: er
Kondensatorkreis und Sendersystem . . . ausdrückt, kommt
bei der direkten Schaltung noch ein Glied hinzu, das von der
galvanischen Koppelung herrtthrt."
3) G. Seibt, diese Zeitschrift 6, 455, 1904.
4)J. Zenneck, diese Zeitschrift 4, Seite 6$7, Fuss-
note heisst es: „dass die Wirkung der galvanischen Koppelung
gegenüber derjenigen der magnetischen Koppelung in allen
praktisch wichtigen Fällen verschwindet".
5) G. Seibt, diese Zeitschrifl5, 627, 1904: „wenn Übrigens
eine derartige, allgemein gehaltene Bemerkung zur Begründung
eines Prioritätsanspruches herangezogen werden soll" etc.
6) G. Seibt, diese Zeitschrift 6, 627, 1904: „Was noch
fehlte, das war eine prägnante mathematische Formulierung
dieser Erkenntnis" etc.
7) Vgl, J. Braun, diese Zeitschrift 6, 193, 1904; I,.
Mandelstam, diese Zeitschrift 6, 245, 1904; G. Eichhorn,
Die drahtlose Telegraphie. Leipzig 1904. S. 214. W.irum
ich nicht näher auf den Gegenstand einging, habe ich aus-
drücklich angegeben.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
hat eine Beziehung, die er in vollständiger
Weise aus den Differentialgleichungen hätte
ablesen können^), in unvollständiger Weise*)
aus den integrierten Gleichungen abgeleitet.
3. Ferner heisst es bei Herrn Seibt'): „Ich
habe schon damals" — d. h. i'/j Jahre vor
meiner Mitteilung — „die Erkenntnis von der
Zusammengehörigkeit der beiden Koppelungs-
arten als so naheliegend betrachtet, dass es mir
nicht der Mühe wert schien, darauf wie auf einen
besonderen Fortschritt hinzuweisen". Sollte
Herr Seibt dies so meinen, dass er schon da-
mals das Verhältnis der beiden Schaltungsarten
richtig übersehen habe, so wäre es schwer zu
verstehen, warum er- es damals nicht für der
Mühe wert hielt, darauf hinzuweisen, während
er es jetzt für der Mühe wert hält, eine ganze
Abhandlung über diesen Gegenstand zu schreiben,
trotzdem inzwischen meine Mitteilung ver-
öffentlicht war, die Herr Seibt kannte.
4. Endlich macht Herr Seibt ') auf folgende
Stelle seiner Dissertation aufmerksam: „Natür-
lich lassen sich diese Experimente" — gemeint
sind Resonanzversucbe mit Spulen „auch
mit dem Tesla -Transformator, der ja das
gleiche Verhalten wie der Oudinsche Reso-
nator zeigt, anstellen." Er fugt hinzu'):
„der Tesla-Transformator entspricht, wie in den
vorhergehenden Abschnitten ausgeführt worden
ist, der Induktiven, der Oudinsche Resonator
der direkten Erregung." Wie weit in der
ersten Bemerkung etwas Allgemeines über das
Verhältnis der direkten und induktiven Schaltung
bei der drahtlosen Telegraphie enthalten ist'),
überlasse ich dem Urteil des Lesers,
8) Herr Seibt Ternachlässigt alle Glieder, welche den
Widerständen proportional sind. Er unterdriickt dadurch nicht
nur gerade dasjenige Glied, welches den Unterschied der
beiden Schaltungsarten ausmacht, sondern seine Gleichungen
werden auch ungenau zur Bestimmung der Wechselzahlen und
unbrauchbar zur Bestimmung der Amplituden (vgl. P. Drude,
Ann. d. Phys. 13, 5 12 ff., 1904).
9) Dass man bei Versuchen mit schnellen Schwingungen
beliebig die eine oder andere Schaltung verwenden kann, ist
lange vor der Veröflentlichung des Herrn Seibt bekannt ge-
wesen. Ottdin selbst bespricht (Compt. rend. 6. Juni 1898)
mehrere Versuche mit seiner Anordnung, die mit bekannten
Versuchen mit dem Tesla-Transformator identisch sind. Herr
Professor F. Braun hat gleich in seiner ersten Patentan-
meldung (eingereicht am 14. Oktober 1898) für die Zwecke
der drahtlosen Telegraphie beide Schaltungen nebeneinander
vorgeschlagen.
Strassburg, Eis., physikalisches Institut.
(Hingegangen 9. November 1904,)
+
Bemerkung zu den Arbeiten von F. Koläcck,
A. Heydweiller und R Gans über Magneto-
striktion.
Von Shizuwo Sano.')
Die Schwierigkeit, irreversibleErscheinungen,
wie magnetische Hysteresis, Verzögerung, elek-
trischen Strom u. s. w., in Betracht zu ziehen,
ist so gross, dass ich in der vorliegenden
Arbeit all diese Wirkungen ausschliessen werde.
F. Koläiek"') fand, dass die vom Magne-
tismus herrührende .r-Komponente der mecha-
nischen Kraft für die Volumeneinheit ist:
ix,) h\ 8^' + ar^j'
wo a, b, c, a, ß, 7, Xx, yy, z^, y,, Cx, x, bezw.
die Komponenten der magnetischen Induktion,
der magnetischen Kräfte und die Deformations-
grössen im Punkte {x, y, ir) sind. Hier ist
W^=^J{ada + ßä6+Ydc),
o
wo Xx, yy . . . Xy und die Temperatur ö während
der Integration konstant gehalten sind; und
die unabhängigen Variabein in den DiflTerential-
quotienten von W\ in obigem Ausdruck für
A sind a, b, c, Xx, yy • • • ^y und ö. Der Aus-
druck kann gleich auf die Form
aip\ , a /'i , , ', a^v
gebracht werden. Hier ist:
'«. 1*. r
ip-f- l{ada-\-bdß-\-cdy).
l'i
wo Xx, yy
X. und ö als Parameter be-
trachtet werden. Bei der Differenzierung von
V sind ff, ß, Y> ^', yy • • • ^y und ö als die
unabhängigen Variabein angenommen worden,
und diese gleiche Annahme soll im folgenden
beibehalten werden.
Für den Fall, dass V eine lineare Funktion
der Deformationsgrössen ist, erhielt ich') die
Gleichung
I
'4Jr
.(«0«— ^0-^1) + j-Q K/J+^oo)
— Ve) + j.(-2 (^0 a + '^o r) — «Pi )
l) Reports of the meetiogs of the Tokyo Physico-Mathe-
, matical Society S, Nr. 14, 1904.
2^ Franz Koläcek, Ann. d. Phys. (4) 18, l, I904.
3) S. Sano, Reports of the meetings of the Tokyo
Physico-Mathematical Society 1, ja, 1902. — Diese Zlschr. 8,
I 401, 1902, wo filr „Zugkomponenten" „Dnickkomponenteo''
' zu lesen ist.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
813
wo ipo, % . . . % von den Deformationsgrössen
unabhängige Grössen sind und
ist. Diese Methode kann ohne jede Schwierig-
keit auf den von Kolä<5ek betrachteten Fsdl
ausgedehnt werden. Es ist ganz klar, dass (i)
und (2) miteinander vereinbar sind.
Wird die Oberflächenspannung durch den
Magnetismus beeinflusst, oder hängt die mag-
netische Induktion vom Temperaturgradienten
ab, so versagt die obige Betrachtung. In meiner
oben angeführten Arbeit und in einer anderen
Veröffentlichung über die Magnetostriktion
natürlich isotroper Körper') wurden alle Teile
der untersuchten Substanz als auf gleichförmiger
Temperatur befindlich angenommen. In Kolä-
ceks Fair^) ist die gleiche Annahme gemacht,
o bschon er es nicht ausdrücklich feststellt.
Wenn sich die Temperatur von Punkt zu Punkt
ändert, so kann das System, genau genommen,
nicht im Gleichgewicht sein. Man kann aber
unter günstigen Umständen von der Ungleich-
heit der Temperatur herrührende irreversible
Erscheinungen mit einiger Annäherung vernach-
lässigen. Es lässt sich leicht zeigen, dass (i)
auch in diesem Falle gilt, vorausgesetzt, dass
die elektrische Wirkung vernachlässigt werden
kann.
Der Einfachheit wegen wollen wir uns auf
den Fall von Flüssigkeiten beschränken. Es
sei die Schwerkraft in der Richtung x die
einzige auf den betrachteten Körper wirkende
äussere Kraft, und das System möge an jedem
Punkte eine adiabatische virtuelle Verrückung
ausführen. Dann ist die Gleichgewichtsbedingung
des Systems
6\(E—Qgx)dx^o,
wo E die innere Energie für die Volumenein-
heit, Q die Dichte, g die Schwerkraftsbeschleu-
nigung und dx das Volumenelement ist. F und
* seien bezw. die freie Energie und die En-
tropie, beide bezogen auf die Volumeneinheit.
Da nun
£=F+ ö*
ist, so wird obige Gleichung zu:
©/"•-(n*--©/»+*<'«+
öd* — gxÖQ </r = o ,
0 S. Sano. Phys. Rev. 14, 158, 1902.
2) F. Koläcek, a. a. O.
uo-
wo 7/ das spezifische Volumen ist, 6u', 6v', öw'
die Komponenten der virtuellen Verschiebung
"°^ ©0. (öA. ^i^o ^*' Differentialq,
tienten sind, wobei a, 6, c, v, B während der
Differenzierung konstant gehalten sind.
Da
Ja 4jr' 2^ 4Jr' de 4Jt
ist, und da kein elektrischer Strom im System
fliesst, so ist
ß
oa+ ^;, 00+ ^ ^ öcj dx=o,
^3«"" ' ö^ "de
vorausgesetzt, dass die magnetische Induktion
in jedem Punkte des Systems den solenoidalen
Bedingungen genügt. Nun ist
IjOöu) _ ö(0(Ji/) _ 8(*d7t/)
Ix . i>y Is '
öp— „2— Ix ' iy ' Ö5
(?*=
v'' 6x iy
Daraus folgt unmittelbar:
I d
/IH
öF\
,ÖJ7o ^ ö^
6u +
Nun ist offenbar
iF^ aia_^ ß bd
ix
. </r=0.
39
ix'
-gQ)
4jröjr 4JtÖJr~4jrÖJr ö vix
*8Ö /öF\
'ix ■^VöJ-A
so dass wir erhalten:
ic
ö i{vF) aia ß_U y «^ q. )
ix iv ^4jrd;r-^4jrö-jr^4jrÖJr ^^ ^^'
und zwei weitere ähnliche Gleichungen.
Nun ist
i(vF)_aa+6ß + CY _ tp _ v 8j/;_
iv 4Jt 4x 4jröz'
wo p der Druck ist.
Mit Hilfe von (4) und der Gleichung
ia id ic
ilc'^iy'^is~
kann man (3) auf die Form bringen:
A (4)
ö.r.
^ V iip
■ j , (60) —
-Qg=o.
(S)
ix y 4x 4Jt iv
I ö / .
43cis^ '
Es ist klar, dass (i) und (5) miteinander verein-
bar sind.
In derselben Arbeit giebt Koläcek die
Ausdrücke für die Komponenten der vom
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8i4
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 2$.
Magnetismus herrührenden mechanischen Kraft
für die Volumeneinheit in einem Medium, wel-
ches einen elektrischen Strom trägt. Mir scheint
aber seine Überlegung nrcht ganz streng zu
sein, denn er benutzt eine Gleichung, welche
nur gültig ist für den Fall, dass ein magne-
tisches Potential vorhanden ist. Er nimmt
auch an, dass der durch Verdrehung eines
longitudinal magnetisierten Kreisdrahtes erzeugte
elektrische Strom über jeden Drahtquerschnitt
gleichförmig sei. Das ist indessen nicht der
Fall. Wenn ausser dem natürlich isotrop
vorausgesetzten Drahte keine Quelle elektro-
motorischer Kraft vorhanden ist, und wenn der
spezifische Widerstand durch die Verdrehung
nicht verändert wird, so lässt sich beweisen,
dass die gesamte Elektrizitätsmenge, welche
durch die Flächeneinheit eines senkrecht zur
Achse geführten Querschnitts in der Entfernung
r von der Drabtachse in positiver Richtung
fliesst, angenähert
ist, wo R der Radius des Drahtes, / seine
Länge, R, sein Widerstand, Ri der äussere
Widerstand, und die cirkulare Magnetisierung
, . , T^ , k" &xr .
am gleichen Punkt — ist.
In einer anderen Arbeit') diskutiert F.
Koläcek den Fall eines longitudinal magne-
tisierten gleichförmigen Stabes in gleichförmiger
Temperatur mit freier seitlicher Oberfläche, der
jedoch an beiden Grundflächen, welche senk-
recht zur Stabachse geführte Querschnitte bilden,
mit der gesamten Spannung T gestreckt wird.
Er setzt dabei
d'lV^ _,„^^_|_ Tdl, (6)
wo d" W die an dem Stabe geleistete Arbeit,
/ seine Länge, m sein magnetisches Moment
und ^ die magnetische Kraft ist.
Es sei (^w die an einem Teil des Stabes
geleistete Arbeit, welcher ein Einheitswürfel im
natürlichen Zustande ist, in welchem also die
beiden Würfelflächen zur Stabachse senkrecht
sind, und es sei T die auf eine dieser Flächen
wirkende Kraft. Nehmen wir nun die .j-Achse
parallel zur Stabachse an, so erhalten wir
aus (6):
4jr
wo 53 die magnetische Induktion ist. Ist 7ö'
der Wert von T" für ^ = o, so ist annäherungs-
weise
. '^
4Jt
Wir haben angenommen, dass die magne-
tische Kraft parallel zur Stabachse sei, eine
d?'it/= —
+ rj...,{7)
r--
r' -
(8)
7; = 7„'-
Annahme, die unter den günstigsten Bedingungen
in der Wirklichkeit nur angenähert erfüllt wer-
den kann. Behalten wir die gleiche Annahme
bei, und betrachten wir das den Stab umgebende
Medium als unmagnetisch, so sehen wir aus (i),
dass der vom Magnetismus herrührende Ober-
flächenzug, der von aussen an einer der Grund-
flächen senkrecht zur Stabachse wirkt, gleich
4jr 4jrdrri 4.» 8jt 4jr
ist, wo sich 95 und .^' auf das umgebende
Medium beziehen. Hier ist die äussere an der
Grundfläche angreifende Spannung
4;r 4jro/r« 4;r öjr
Vergleichen wir (8) mit (9), so können wir mit
Sicherheit schliessen, dass T nicht die von
dem mit dem Stab in Kontakt befindlichen
äusseren Medium ausgeübte Spannung ist, und
dass daher T nicht die gesamte äussere auf
die Grundflächen des Stabes wirkende Span-
nung ist.
A. Heydweiller') stellt statt der Gleichung
(6) die folgende auf:
d-W==^^'^-^-^^-^dV^ Tdl, (.0)
4Jr ^ 4jr ' ' v '
wo V als eine Funktion von 4>, / und fi an-
gesehen werden kann. Wird die seitliche Ober-
fläche einer gleichförmigen Spannung T, für
die Flächeneinheit ausgesetzt, so giebt die
gleiche Überlegung, welche zur obigen Gleichung
geführt hat, statt (7) die Gleichung
4» 4jr iiii
Ax^-^y, + -.) + T,d{x.^-y,) -h Tz..
Wir können nun in (ii) §, .r.r+j>, St und ö
als unabhängige Variabein betrachten und er-
halten dann unmittelbar:
^ _ I dip
4jr ^x'hzt
Wir sehen also, wie oben, dass T nicht die
ganze äussere Spannung ist, was Heydweillers
Annahme widerspricht.
Vielleicht ist einer der Hauptzwecke der
oben angeführten Arbeit Heydweillers, die
Abhängigkeit des Youngschen Modulus von .^
zu diskutieren. Die einfachste Annahme für
diesen Zweck ist vielleicht die, die fi'eie Energie
für die Volumeneinheit als eine Integralfunktion
zweiten Grades für .*>, y, . . . Zz zu setzen.
Wir können hier für einen natürlich isotropen
festen Körper schreiben:
T'^To- " -
4x
l) V. Koldcck, Ann. d. Phys. (4) 14, 177, 1904.
+ fi^ dfQ - K^ (4v + j^ + z;) - a;
,. Heydweiller, Ann. d. Phys. (4) 11, 602, 1903.
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^CV + ^^ + V))
-'?{K+^?'-i)"+(°?+to+r^-)+
- ^2' («*J'x+/?V>+ /■'-=+/?//.+ /«-^+ß/S^^)^ (J2)
wo k die Suszeptibiiität für keinerlei Defor-
mation ist und Kl, K^, Li, L% ... Li Funk-
tionen von ^ und ö allein sind.
Es seien Xx, Yy . . . X, die Druckkompo-
nenten und ci und <r2 zwei elastische Konstanten,
so dass
^' " 2
Dann ist unter Vernachlässigung der Schwer-
kraft im Innern der magnetischen Substanz im
Gleichgewichtszustand
iXx ^ ^ _i_ ^■^- ™
ix '^ 0/ "•" 0,7 "~"'
Nehmen wir die Richtung der magnetischen
Kraft parallel zur ^-Achse an und setzen wir
die Werte für S, H, Z in (i) und (12) ein, so
erhalten wir aus obigen Gleichungen:
iSz , öS, iSz ^
ix + ij- + l. =°'
lx+ ö^'-+ 0..=°'
- S.r= (f , -t- /-, ) {xr^-y, + .er,) -f (rj -f Aj) r, +
- ^ ..,
• II, == (r, -f /,, ) [Xr+Vy -f ,;.) -1- (f, -f /,2)J> +
2 "•^^'
- Z. = (., + Z, + ^'^'') {X.- +y, + .^.) +
( ^2 + /^2 ^- ^2^- + /^4 -t»-^ + /'.. .^-»^ ) -.
wo
-II..^Z,-^'^(c,-\-L,
L, .S>-"
+
5 i-^
S;= -//.= ;(r,-f /.,).>
ist.
Wir betrachten nun einen sehr langen longi-
tudinal magnetisierten Stab in einer gleich-
förmigen Temperatur. Wir nehmen an, die
einzige auf die seitliche Oberfläche des Stabes
wirkende Kraft sei der atmosphärische Druck 17,
und die Komponenten der auf eine Einheits-
fläche an dem vom Anfangspunkte entfernteren
Ende des Stabes wirkenden äusseren Kräfte
seien Tz, Ty, Tt — Tl. Dann sind die an der
seitlichen Oberfläche zu erfüllenden Grenz-
bedingungen, unter Vernachlässigung der Ober-
flächenspannung :
l'Sx + niZy = /'(jr -fk ^d^^K{),
l'Hx + niHy = m{x —/k ^d^ + K^),
wo S!r, Uy . . . die Werte von Sx, /^ ... an
der Grenze und /, tn , o die Richtungskosinus
der nach aussen gerichteten Normalen zur seit-
lichen Oberfläche sind. Die an den Grund-
flächen zu erfüllenden Grenzbedingungen sind
dann:
y" — T
I-4S -f xy
//s = Ty,
Hier kann man Sx, . . . S, ansehen als
Komponenten einer Art von Druck und die
Deformation als Resultante zweier Deforma-
tionen, von denen die eine gleichförmig ist und
herrührt vom Druck U — fi^d^ + Ki auf
ff
die seitliche Oberfläche und dem Druck
n—2xi^^'^ — /i^d^+Ki+K2!Q'^ auf die
Grundflächen, während die andere von der
Kraft (Tx Ty Ts) herrührt. Die letztere kann
gelöst werden nach der von Saint-Venant
angenommenen Methode. Ich werde einige der
Ergebnisse angeben.
Aus (12) ersehen wir, dass die Intensität
der Magnetisierung in Richtung der s- Achse ist:
\'-(.rx+J'y + s.)^
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8i6
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
2" 'ä'^ V' ^ 4'^ 4) 2 ö$ *" •
Es sei 5' das Verhältnis der gesamten Magne-
tismusmenge am Ende des Stabes zum natür-
lichen Querschnitt, Jf der Youngsche Modulus
und <J das P o i s s o n sehe Verhältnis für Streckung
in Richtung der Stabachse, und « der Wider-
standskoefifizient gegen Verdrehung um dieselbe
Achse. Nimmt man dann Z| , Zj, L^ ^^ Z4 ^'^
Z.j^'* als sehr klein gegenüber <rj und a an,
so erhält man annäherungsweise:
I d(Äij))
(1-20) 2^0 (^§»)
,ö4)A,=<'
ÖJ&
Ö3
Ö3' . /&«)_2jrö(>fe«^)
+
4öS3
d^
I Sil/
(13)
Ist
öS
(l-2ö)$ 258(^»)
so ist
~; - klein gegenüber
(14)
(13) und (14) sind identisch mit den ent-
sprechenden Gleichungen Heydweillers.')
Hier ist zu bemerken, dass der Youngsche
Modulus, wie er nach der Methode der Durch-
biegung erhalten wird, theoretisch derselbe ist,
wie der nach der Methode der Längsausdehnung
erhaltene. Wir haben also angenähert
Ö^S' ^ _i_ in
wo L der Torsionswinkel, v die Torsionsfestig-
keit und CO der Querschnitt ist.
R. Gans^) nimmt an, dass die Fermeabilitäts-
änderung durch Deformation sei:
wo /i , w/i , «i die Richtungskosinus der magne-
tischen Krarft und a, ^ von § und ö abhängige
Grössen sind. Wenn dies richtig wäre, so
könnte man schreiben:
,a+^(^.+/^ + --') +
(a^
2
2J^'
+ aßx,).
1) A. Heidweiller, a. a. O.
2'i R. Gans, Ann. d. Phys. (4) 18, 634, 1904.
{ai^. + ß^J',+ +aßx,),
c= ,
wo jUo die Permeabilität ohne Deformation ist.
Es ist aber
öa ö^
lß~ca
woraus wir erhalten:
2
Die resultierenden Gleichungen für a, b, c
können nur für unendlich kleine Deformationen
von Flüssigkeiten richtig sein.
Nachschrift. — Im Nachwort zu der Arbeit
von H. Rensing'), welche mir erst zugänglich
geworden ist, nachdem ich die vorstehende
Arbeit vor der Physikalisch-Mathematischen
Gesellschaft zu Tokyo vorgetragen hatte, be-
richtigt Heydweiller seine Grundgleichungen
für die an dem magnetischen Körper geleistete
Arbeit und setzt for den Faktor von dV die
Grösse
statt -
S9§
An dem Wesentlichen
8jr 4x
meines Einwandes gegen seine Methode wird
indessen durch diese Modifizierung der Grund-
gleichung nichts geändert.
l) H. Rensing, Diss., MUnster i. W. 1904. — Ann. d.
Phys. (4) 14, 363, 1904.
(Aus dem Englischen ttbeiseUt ron Max Ikle.)
(^Eingegangen 31. Oktober 1 904.1
Ober die Magnetisierung und die magnetische
Längenänderung in ferromagnetischen Metallen
und Legierungen bei Temperaturen zAwischen
—186» und 1200» C.
Von K. Honda und S. Shimizu.')
In Vol. II Nr. 3 der Reports of the meetings
of the Tokyo Physico-Mathematical Society
(diese Zeitschr. 6, 40 — 42, 1904) haben wir die
Ergebnisse unserer Versuche über den gleichen
Gegenstand veröffentlicht. Die Versuche wurden
hierbei in der Weise ausgeführt, dass wir das
Probestück in flüssige Luft tauchten, und die Er-
gebnisse wurden mit den bei gewöhnlicher Tem-
peratur gewonnenen verglichen. Im vorliegenden
Falle wurde die Untersuchung weiter ausgedehnt
auf einige Temperaturen zwischen — 186* und
1200* C. Unsere Untersuchung bestand aus
zwei Teilen: i. dem Versuch bei niederen Tem-
peraturen und 2. dem bei hoher Temperatur.
I Wir untersuchten fünf ferromagnetische Metalle
! und zwölf Proben von Nickelstahl. (Diese
l) Reports of the meetings of the Tokyo Physico-Mathe-
' matical Society 8, Nr. 14, 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
817
Nickelstahlproben waren uns von Herrn Ch.
Ed. Guillaume freundlichst zur Verfugung ge-
stellt worden.) Alle Stücke wurden in Form
von Ovoiden untersucht, deren grössere Achse
20 cm und deren kleinere i cm betrug.
Um konstante Temperaturen zwischen der
gewöhnlichen Temperatur und derjenigen der
flüssigen Luft zu erhalten, wurde eine Methode
langsamer Abkühlung angewandt. Der Proben-
halter in unserem früheren Apparat wurde
wasserdicht mit einem Messingcylinder umgeben
und eine geeignete Menge flüssiger Luft in den
Zwischenraum zwischen dem Cylinder und der
Dewarschen Röhre gegossen. Wenn die Ab-
kühlung ihr Maximum erreicht hatte, wurde die Be-
obachtung in der gleichen Weise wie bei unseren
früheren Versuchen vorgenommen. Während
einer Beobachtungsreihe, welche gewöhnlich
mehrere Minuten in Anspruch nahm, überschritt
die Temperaturänderung den Betrag von einem
Grad nicht. Der Versuch wurde stets mit frisch
ausgeglühten Prüfstücken begonnen. Die Tem-
peratur des Prüfstücks wurde durch ein Thermo-
element aus Platin und Neusilber gemessen,
welches mit dem Prüfstück in Berührung gebracht
^vurde.
Im zweiten Teile unserer Untersuchungen
massen wir die Magnetisierung auf verschiedenen
Stufen sowohl bei aufsteigender als auch bei
absteigender Temperatur. Die Messung der
Längenänderung durch dieMagnetisierung Hessen
wir für eine spätere Gelegenheit zurück.
Die Erwärmung bewirkten wir durch einen
elektrischen Strom; die Heizspule war induk-
tionsfrei aus 0,4 mm dickem Platindraht mit
zwei Windungen auf den cm gewickelt. Sie
wurde dann dick mit Asbestpapier umhüllt.
Die Temperatur des Prüfstücks massen wir
mittels eines Thermoelements aus Platin und
Platin-Rhodium, das mit dem Prüfstück in Be-
rührung gebracht wurde. Ein durch die Heiz-
spule fliessender Strom von 5 Amp. reichte hin,
die Temperatur im Innern derselben auf i20o"C.
zu erhöhen.
Die Magnetisierung wurde in üblicher Weise
nach der magnetometrischen Methode gemessen;
die Magnetisierungsspule wurde durch eine
Wasserspülungsvorrichtung vor Erhitzung ge-
schützt. Sie war auch mit einer Erdkompen-
sierungsspule versehen.
Der Versuch wurde in der Reihenfolge aus-
geführt, dass eine ganze Versuchsreihe einen
vollständigen Kreis in Bezug auf die Temperatur
bildete. Einige bemerkenswerte Ergebnisse
sollen in den folgenden Zeilen mitgeteilt werden.
Längenänderung durch Magnetisierung.
Die magnetische Längenänderung in ferro-
magnetischen Metallen wird durch den Ab-
kühlungsprozess wenig beeinflusst. Bei Nickel-
stahl ist die Wirkung ziemlich gross. In Figur i
sind die Kurven gezeichnet, welche den Tem-
peratureffekt für vier Nickelstahlsorten zeigen.
In jedem Falle verlaufen die Temperatureffekte
auf die Längenänderung und auf die Magneti-
sierung parallel zueinander.
Bei Nickelstahlsorten wächst die magnetische
Längenänderung in schwachen Feldern allmäh-
lich mit sinkender Temperatur, bis sie ein
Maximum erreicht, worauf sie wieder abnimmt.
Wenn das Feld stärker wird, so tritt die maxi-
male Verlängerung bei tieferer Temperatur ein
und verschwindet zuletzt. Diese Änderungen
sind den Nickelstahlsorten von höherem Prozent-
gehalt als 28,32 Proz. gemeinsam; bei gerin-
gerem Prozentgehalt wachsen bei konstanter
Feldstärke die Verlängerungen mit sinkender
Temperatur erst langsam, dann schnell und
nähern sich bald asymptotisch einem Grenzwert.
H'"foo
toniö^
—tot - 100
Fig. I.
Magnetisierung.
Während die Magnetisierung von Eisen,
Nickel und Kobalt durch Abkühlung wenig be-
einflusst wird, wird sie im Gegensatz hierzu
durch Erwärmung merklich verändert. Die
Temperaturen, bei welchen die Magnetisierung
dieser Metalle fast verschwindet, also die kri-
tischen Temperaturen, sind bezw. 780* C, 360** C.
und 1090" C. Diese Werte stimmen gut über-
ein mit denjenigen, welche frühere Experimen-
tatoren gefunden haben. Wir bemerkten auch
die schwache Magnetisierung jenseits des kri-
tischen Punktes, die zuerst von Curie beobachtet
worden ist. Obschon Nickel seine Magnetisier-
ung schon bei 360" C. verliert, erfolgt doch
deren weitere Abnahme sehr langsam, und
selbst bei 1200" C. ist noch eine Magnetisierung
von 12 C.G.S-Einheiten bemerkbar. Der Mag-
netisierungskreis von ausgeglühtem Kobalt ') in
l) Die Magnetisierung von ausgeglühtem Kobalt wurde
zuerst von H. Nagaoka und S. Kusakabe studiert.
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8i8
Physikalische Zeitschrift. $. Jahrgang. No. 25.
Bezug auf die Temperatur ist sehr eigentümlich,
wie aus Figur 2 (Ann. Co.) ersichtlich ist. Im
aufsteigenden Temperaturast hat die Mag-
netisierungskurve ein kleines Minimum bei etwa
450" C; dieser Punkt fällt nahezu zusammen
mit der singulären Temperatur, welche wir bei
der Längenänderung durch Magnetisierung ge-
funden haben. Bei dieser Temperatur wechselt
für alle Felder die Längenänderung ihr Vor-
zeichen.
Fig. 2.
Die Änderung der Magnetisierung durch die
Temperatur ist für reversible Nickelstahlsorten
ähnlich wie für Nickel. Ein Beispiel dafür ist
in Figur 2 gegeben (50,72 Proz. Ni). Die Art
und Weise, wie sich die Magnetisierung irrever-
sibler Nickelstahlsorten mit der Temperatur
ändert, ist sehr aufFällig. In Figur 2 sind zwei
Beispiele hierfür gegeben (29,42 Proz. Ni und
24,04 Proz. Ni). Wenn die Temperatur von
— 186" C. ansteigt, nimmt die Magnetisierung
für 29,42 Proz. Ni erst langsam, dann schnell
ab, und nachdem sie einen Inflexionspunkt über-
schritten hat, wird die Abnahme langsam. Die
Kurve geht dann durch einen zweiten Inflexions-
punkt und beginnt bei Annäherung an die
kritische Temperatur sehr schnell zu fallen.
Ist diese Temperatur erreicht, so wird die Ab-
nahme der Magnetisierung durch Erwärmung
sehr klein, und die Kurve verläuft nahezu par-
allel zur Temperaturachse. Nach dem Verlauf
der Kurve erscheint es wahrscheinlich, dass die
Magnetisierung nicht ganz verschwindet, bis
der Schmelzpunkt erreicht ist. Wird die Tem-
peratur allmählich erniedrigt, so ist die Zunahme
der Magnetisierung sehr gering. Dieser Zustand
hält an, bis die Temperatur auf etwa 100* C.
sinkt. Dann wird die Zunahme sehr rapid.
Die Magnetisierung dieser Probe zeigt also in
Bezug auf die Temperatur eine bemerkenswerte
Hysteresis.
Diese Art der Magnetisierungsänderung mit
der Temperatur ist anderen irreversiblen Nickel-
stahlsorten gemeinsam. Mit abnehmendem
Frozentgehalt an Nickel wird der konkave Teil
des aufsteigenden Astes schwächer und
schwächer, und bei 24,40 Proz. und 24,04 Proz.
Ni verschwindet er in starken Feldern beinahe.
Die zur letztgenannten Legierung gehörige Kurve
ist in Figur 2 wiedergegeben {24.04 Proz. Ni).
Augenscheinlich sind die beiden Kurvenformen
für Nickelstahl von 29,42 Proz. und 24,04 Proz.
Ni weit voneinander verschieden. Vergleicht
man aber die Kurven für zwei aufeinander fol-
gende Nickelstahlsorten, so kann man Über-
gangsstufen von einer Form zur andern ver-
folgen.
Eine eigentümliche Erscheinung verdient
hervorgehoben zu werden. Wenn man an einem
Punkt des aufsteigenden Astes des Tempera-
turkreises die Temperatur auf die gewöhnliche
reduziert, so wird der Weg von dem aufstei-
genden durchaus verschieden. Erhöht man je-
doch die Temperatur wieder auf ihren früheren
Wert, so fällt der Weg mit dem früheren nahezu
zusammen; der weitere Temperaturzuwachs ver-
ringert die Magnetisierung in der Weise, dass
durch den Abkühlungsprozess die Magnetisier-
ung nicht unterbrochen wird. So kann in
irreversiblen Nickelstahlsorten die Magnetisier-
ung bei gewöhnlicher Temperatur innerhalb
gegebener Grenzen jeden beliebigen Wert haben,
wenn das Probestück einmal auf geeignete Tem-
peratur erhitzt worden ist. Becquerel, der
zuerst die magnetischen Eigenschaften eines
irreversiblen Nickelstahls untersucht hat, fand,
dass es bei dieser Legierung zwei Zustände
stabilen Gleichgewichts gebe; nach unseren Er-
gebnissen giebt es indessen unendlich viele
Zustände stabilen Gleichgewichts.
Die kritischen Temperaturen der Legierungen
sind in den folgenden Tabellen aufgeführt:
Reversible Nickelstahlsorten.
Legierungen I 70,32 Froz.
Aufsteig. Ast , 660« C.
Absteig. Ast | —
50,73 Proz.
490» C.
46o»C.
46 Proz. I
4120 C.
395» C.
36 Proi.
25s« C.
240» C.
Irreversible Nickelstahlsorten.
LegieningeD
Aufsteig. Ast
Absteig. Ast
29,42 Proz. ' 29 Proz. 28,72 Proz.
530« C. I 530« C. 5300 C.
50 141 "-
28,32 Proz.
Sio« C.
50
Legierungen
Aufsteigender Ast
Absteigender Ast
26,64 Proz.
510» C.
10
24,40 Proz.
580» C.
130
24,04 Proz.
520» C.
40
Aus obigen Tabellen ersieht man, dass die
kritische Temperatur im absteigenden Ast des
Temperaturkreises im allgemeinen mit Abnahme
des Prozentgehaltes an Nickel bis auf 26,64 Proz.
abnimmt. Bei Abnahme des Nickelgehaltes von
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahi^ang. No. 25.
819
70,32 Proz. auf 26,64 Proz. fällt die kritische
Temperatur von einigen Hundert Graden bis
auf gewöhnliche Temperatur. Es ist nun höchst-
wahrscheinlich, dass 25prozentiger Nickelstahl,
der sowohl bei gewöhnlicher Temperatur als
auch bei derjenigen der flüssigen Luft schwach
magfnetisch ist, stark magnetisch werden würde,
wenn man die Abkühlung noch weiter treiben
würde. Eis dürfte interessant sein, zu unter-
suchen, ob andere unmagnetische Legierungen,
welche aus einem magnetischen und einem un-
magnetischen Metall bestehen, bei Abkühlung
auf genügend tiefe Temperatur eine ähnliche
Erscheinung aufweisen würden.
Die allgemeinen Ergebnisse über die Mag-
netisierung stimmen überein mit denen von
J. Hopkinson, F. Osmond, Ch. Ed. Guil-
laume, Le Chatelier, E- Dumont und L.
Dumas.
Hysteresis- Verlust.
Die Hysteresis untersuchten wir bei Zimmer-
temperatur und bei derjenigen der flüssigen
Luft. Die Flächen der Hysteresisschleifen wur-
den sorgfaltig mit einem Planimeter ausgemessen.
Bei Abkühlung in flüssiger Luft nimmt der
Hysteresisverlust in schwedischem Eisen bei
schwachen Induktionen ab und bei starken zu.
Fleming und Dewar fanden keinen Einfluss
der Abkühlung auf den Hysteresisverlust in
schwedischem Eisen. In Tungsten-Stahl tritt
dieselbe Änderung auf mit Ausnahme der
kleinen anfänglichen Zunahme. Bei Nickel, ge-
gossenem und ausgeglühtem Kobalt nimmt der
Hysteresisverlust durch Abkühlung stets zu.
Der Hysteresisverlust in Nickelstahlsorten
bei gewöhnlicher Temperatur ist im allgemeinen
klein im Vergleich zu demjenigen von Eisen
oder Stahl. Diese Werte sind jedoch für re-
versible Legierungen vergleichbar mit denen
für Nickel; für irreversible Legierungen sind sie
aber alle sehr klein. Speziell Nickelstahl von
28,32 Proz. Ni umschliesst fast gar keine Fläche
und giebt für den Hysteresisverlust nur 20 £rg
bei 9J = icxx) C.G.S. Bei Abkühlung der Le-
gierungen in flüssiger Luft wächst der Hyste-
resisverlust beträchtlich. Bei irreversiblen Le-
gierungen beobachtet man eine ausserordent-
liche Zunahme.
Die Formel von Steinmetz für die Be-
ziehung zwischen Hysteresisverlust und Induk-
tion gilt für Nickel und ausgeglühten Kobalt
bis zu einer Induktion von 3000 C.G.S; für ge-
gossenen Kobalt und Tungsten-Stahl gilt sie
bis zu einer Induktion von 8000 CG.S.; für
schwedisches Eisen endlich verliert .sie ihre
Gültigkeit jenseits einer Induktion von 18000
C.G.S. Werden indessen die Proben in flüssiger
Luft gekühlt, so wird der Gültigkeitsbereich
der Formel in Bezug auf die Induktion merklich
erweitert
Für Nickelstahlsorten, besonders für die irre-
versiblen, gilt die Formel von Steinmetz nicht,
ausgenommen bei sehr schwachen Induktionen.
Sind jedoch die Legieruijgen einmal in flüssiger
Luft gekühlt worden, so wird der Gültigkeits-
bereich der Formel in Bezug auf die Induktion
sehr vergrössert.
Schlussbemerkungen.
Die Thatsache, dass zwei stark magnetische
Metalle eine unmagnetische Legierung zu bilden
vermögen, scheint auf den ersten Blick gegen
die molekulare Theorie des Magnetismus zu
sprechen. Diese Schwierigkeit wird jedoch
schwinden, wenn man annimmt, dass in schwach
magnetisierbaren oder unmagnetischen Nickel-
stahlsorten die konstituierenden Metalle ihre
Magnetisierbarkeit nicht verlieren oder ver-
ringern, sondern dass infolge irgendwelcher in
der Molekularstruktur der Legierungen auf-
tretenden Veränderungen, die kritische Tempe-
ratur im absteigenden Ast des Temperatur-
kreises auf eine tiefe Temperatur fällt, und dass
daher die Legierungen sich verhalten wie eine
schwach magnetische oder unmagnetische Le-
gierung bei gewöhnlicher Temperatur. Dieselbe
Bemerkung wird auch für eine unmagnetische
Legierung gelten, die aus einem magnetischen
und einem unmagnetischen Metall besteht. Die
beiden folgendenThatsachen sprechen zu Gunsten
obiger Ansicht: i. obwohl die Intensität der
Magnetisierung von Nickelstahlsorten bei ge-
wöhnlicher Temperatur nicht proportional der-
jenigen der konstituierenden Metalle ist, so
folgt ihr Wert bei genügend tiefer Temperatur
doch nahezu dem Additionsgesetz; 2. der
Hysteresisverlust in irreversiblen Legierungen
ist bei gewöhnlicher Temperatur ausserordent-
lich klein, entsprechend der Hysteresis von
Eisen oder Nickel bei hohen Temperaturen;
bei niedriger Temperatur wächst indessen sein
Wert beträchtlich, entsprechend der Hysteresis
von Eisen oder Nickel bei gewöhnlicher Tem-
peratur.
(Aas dem Englischen übersetzt von Max Ikl£.)
(Eingegangen 31. Oktober 1904.)
Über die Widerstandsänderung des Wismuts
durch kleine magnetische Kräfte.
Von C. Carpini.
Viele Forscher haben die Widerstands-
änderungen des Wismuts durch magnetische
Felder studiert. Da die besten Versuche bei
Feldstärken von mehr als 2000 E. gemacht
wurden, so schien es mir wichtig, um eine
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820
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
Lücke auszufüllen, solche Änderungen in einem
zu den Kraftlinien senkrechten Wismutdrabt
zu studieren und zwar in Feldern von o bis
2000 E. Der Draht, den ich angewendet habe,
war eine Spule von Hartmann & Braun,
dessen Fläche 3,46 cm* betrug. Seinen Wider-
stand bei o* habe ich in der Wheatstoneschen
Brücke gemessen, indem ich, um Berührungs-
widerstände und kleine Kalibrierungsfehler zu
eliminieren, die Anordnung von Prof. Dr. H. F.
Weber angewendet habe. So habe ich 17,266
Ohm und einen Temperaturkoeffizienten 0,003539
gefunden.
Zur Messung der kleinen Widerstands-
änderungen der Spule habe ich folgende Me-
thode angewendet; wenn anfänglich die Brücke
im Gleichgewicht ist, und nachher ändert sich
der Widerstand eines Zweiges um eine sehr
kleine Quantität <4li^, so ist es bekannt, dass
der Strom if, welcher in dem Galvanometer-
zweige fliesst, gleich
ir= C- AW
ist. Um diese Gleichheit in meinem speziellen
Falle festzustellen, habe ich in einem Zweige
der Brücke einen Rheostaten von 18 Ohm und
in dem anderen einen Rheostaten von 17,50 Ohm
zusammen mit einem schon kalibrierten Nickelin.
draht eingeschaltet, worüber eine beweg-
liche mit dem anderen Ende der Brücke ein-
geschaltete Taste schleifen konnte. Der Strom-
erzeuger war ein Daniellelement, das vor den
Versuchen eine halbe Stunde geschlossen blieb.
Nachdem das Gleichgewicht der Brücke so
hergestellt war, dass die Taste ungefähr im
Mittelpunkte des Drahtes war, d. h. in Be-
dingungen von grosser Empfindlichkeit, verschob
ich jedesmal die Taste von 5 mm und beob-
achtete den Galvanometerausschlag. Ich habe
gefunden, dass für eine Strecke von 20 cm rechts
und links die entsprechenden Ausschläge einem
Lineargesetz folgen. Da eine Strecke von 20 cm
des Drahtes ungefähr einen Widerstand von
0,3 Ohm hatte, so konnte ich diese Methode bis
zu solcher Grenze brauchen. Daher habe ich die
Anordnung der folgenden Figur angewendet, um
die kleinen Widerstandsänderungen des Wismuts
zu messen. Im Zweige der Brücke, wo die
Spule war, habe ich einen kleinen, 0,04503 Ohm
messenden Nickelwiderstand a eingesdialtet;
diese kleine Spule konnte beliebig ein- und ausge-
schaltet werden, je nachdem ein dicker Kupfer-
draht von zwei Quecksilbernäpfen herausge-
nommen oder eingetaucht wurde. In dem anderen
Zweige der Brücke, ausser einem Rheostaten,
habe ich auch einige Nickelinspulen b von ver-
schiedenem Widerstand eingeschaltet, welche,
wie der obengenannte, beliebig ein- und ausge-
schaltet werden konnten. Die Taste M und
der Quecksilbernapf C waren mit den Näpfen
I, 2 eines Kommutators verbunden; während
in den zwei anderen 3, 4 ein Galvanometer
eingestellt war. So konnte man das Galvano-
meter entweder mit dem Paar i, 2 oder mit
Paar S, 6 zum angegebenen Zwecke verbinden.
Ein Rheostat im Hauptzweige des Elementes
regulierte die Stromintensität, welche in der
Wismutspule nie grösser als 0,015 Amp. war;
daher waren die von ihnen erzeugjten Temperatur-
wirkungen während der Messung verschwindend
klein. Nachdem durch Verschiebung der Taste M
das Gleichgewicht in der Brücke hergestellt
war, habe ich die Brücke geeicht, indem ich
die kleine Spule<7 durchHerausnehmen des dicken
Kupferdrahtes einschaltete; so erhielt ich auf
dem Galvanometer einen Ausschlag A, welcher
in den zahlreichen Messungsreihen nie mehr
als 1 10 mm betrug. Bei solcher Empfindlich-
keit konnte ich Widerstandsänderungen von
0,00040hm abschätzen. Solche Eichung wurde
am Ende jeder Versuchsreihe wiederholt und
das Mittel von beiden Eichungen ergab die
Konstante C, so dass
JW= CA
war.
Nachdem der dicke Kupferdraht wieder
an seine Stelle gesetzt war, liess ich das
magnetische Feld auf die Wismutspule wirken
und las den entsprechenden Galvanometer-
ausschlag, welcher, in die obige Formel ein-
gesetzt, A Jf^giebt. Die Wismutspule war durch
Watte vor kleinen Temperaturänderungen ge-
schützt, ebenso wie alle Stellen der Brücke, wo
zwei verschiedene Metalle in Berührung kamen :
ein Thermometer zeigte den Temperaturgang
der Spule.
J. Henderson hat gezeigt, dass die Wider-
standsänderung auch eine Funktion der Tem-
peratur ist; aus seinen Kurven geht hervor,
dass innerhalb der eingehaltenen Temperatur-
grenzen (19° — 22") der Einfluss verschwindend
klein war. Die beschriebene Methode habe ich
bis zu einer Widerstandsänderung von 0,3 Ohm
angewendet; um dasselbe Prinzip weiter anwenden
zu können, schaltete ich im Momente, wo sich das
magnetische Feld bildete, je nach dem Fall,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
821
eine oder zwei kleine Spulen b ein, indem ich
so einen Teil von AW ausglich: wenn a der
Galvanometerausschlag ist, p der Widerstand
der kleinen Spule ^, wird auch
AW= Q+ ac
sein. Ich habe mich überzeugt, dass diese
Methode in diesem Fall anwendbar ist.
Zur Bildung des magnetischen Feldes habe
ich einen Ruhmkorffschen Elektromagnet ange-
•wendet, dessen Polschuhe eine Fläche von 9,61 cm^
hatten und 3,5 cm voneinander entfernt waren.
Vorversuche zeigten mir, dass das magnetische
Feld genügend homogen war. Um das gleiche
Feld immer zu haben, kommutierte ich vielmal
den magnetisierenden Strom vor den Messungen;
nachher schloss ich den Galvanometerzweig
und schaltete denStrom immerwiederin derselben
Richtung ein. ZurballistischenMessungdesFeldes
diente eine kleine Spule g aus dünnem Draht,
dessen äussere Fläche 3,5 cm, seilte Dicke 5 mm,
die Windungsfläche 440,8 cm^ war; durch einen
veränderlichen Widerstand s konnte man diese
Spule dem Galvanometer anschliessen , wenn
die Wippe das Paar 3, 4 des Kommutators
mit dem Paar 5, 6 verband. Die Galvanometer-
konstante wurde durch zwei grosse, konaxiale
Spulen bestimmt, deren gegenseitiges Potential
bekannt war. Es ist selbstverständlich, dass
ich bei diesen Messungen den remanenten
Magnetismus berücksichtigt habe. Die Kurve,
AW
welche die Abhängigkeit von ^ von der
Feldstärke wiedergiebt, ist ein auf recht-
winkelige Achsen bezogener Hyperbelzweig, der
durch den Koordinatenanfang läuft. Nach der
Methode der kleinsten Quadrate finde ich fol-
gende Gleichung der Kurve:
AW/AW \
^ W Vw '*^2^^ ^ 5727-3; • lO^
Vorstehende. Tabelle bringt die
Kurve berechneten Werte von H.
aus der
Tabelle I.
H
t^-
H berechnet
DifTcTenz
%
SO
4,32
49.5
+ 1.0
100
17,87
101,0
— 1,2
200
66,05
105.0
+2,6
300
162,42
307
—2,3
400
287,01
410
— 2.5
500
436,9
509
— 1,8
600
606,4
603
-0,6
700
795.6
697
+0,4
800
1022,1
796
+0,5
900
1261,5
892
+0,9
1000
»539,4
991
+0,9
IIOO
1792,2
1084
+J.S
1200
2084,3
1181
+1.6
1300
2398.7
1281
+'.S
1400
2712,2
1378
+1.6
1500
3075.1
«483
+«,3
1600
3454.4
159»
-H>.6
1700
3844,2
1699
0,0
1800
4272,1
1815
—0,8
1900
4721,3
1933
— ',2
2000
5'87,4
2053
—2,6
In der dritten Kolumne der vorstehenden
Tabelle sind die Werte von H angegeben,
welche aus der obigen Formel durch Ersetzung
AM'-
von
W
mit den Werten der zweiten Kolumne
berechnet wurden. Die Übereinstimmung ist
befriedigend; daher kann man behaupten, dass
das Gesetz der Veränderlichkeit des Wismuts-
widerstandes mit dem magnetischem Felde
hyperbolisch ist. Ein solcher Resultat bestätigt
die Versuche von Lenard und Henderson
für Feldstärken über 2000 E., und erklärt
auch, warum Goldhammer fiir schwache Felder
ein parabolisches Gesetz aufgestellt hat.
Es ist bekannt, dass der Wismutwiderstand
von seiner Richtung zu den Kraftlinien abhängig
ist; daher schien es mir von Bedeutung den
Fehler zu bestimmen, dem man begegnet, wenn
bei der Bestimmung eines magnetischen Feldes
mittels einer Wismutspule dieselbe nicht senk-
recht zum Felde ist, d. h. wie sich der Wider-
stand mit dem Winkel ändert, den die Spule
mit den Kraftlinien bildet. Zu diesem Zwecke
habe ich auf den Spulenkopf eine Alhidade
festgeklemmt, welche sich zur Winkelmessung
auf einem in Graden geteilten Kreise drehen
konnte. Die Spule wurde senkrecht zum Felde
gestellt, indem man den grössten Galvanometer-
ausschlag beobachtete; von diesem Orte aus
wurden die Widerstandsänderungen für ab-
nehmende Winkel von 1 1 " 1 5' gemessen. In der
ersten Kolumne folgender Tabelle sind die
Winkel angegeben, die zweite und vierte geben
die korrigierten Galvanometer-Ablesungen für
zwei verschiedene Feldintensitäten, die dritte und
fünfte Kolumne fuhren die berechneten Werte,
wenn man ein sinoidales Gesetz fiir solche Än-
derungen annimmt und für die Amplitude der
Sinuskiarve die halbe Differenz der Grenzwerte
bildet.
Feldstärke 582
il 300
Beobachtet
Berechn.
; Beobachtet! Berechn.
0»
199,5 mm
1 55.2 mm —
11» 15'
202,4 „
202,7
1 56.2 „
55>'
22« 30'
211,0 „
212,0
1 58,5 .,
58,6
33" 45'
224,4 ,.
225,9
' 62,4 „
62,5
45» ,
243,0 ,.
242,4
, 66.6 ,.
66.9
560 ,5
259,0 „
258,7
71,2 „
7«,4
670 30
273.« ..
272,7
75.3 ..
75.3
78» 45
282,4 „
281.9
77,7 „
77.7
900
285,2 „
—
i 78,7 .,
Daher kann der Widerstand der Spule durch
folgende Formel ausgedrückt werden:
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822
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
wo IVo den Widerstand bei einem Winkel o*
darstellt.
J. Henderson studierte, ob Wismut, ebenso
wie Eisen und Nickel, die Widerstandshysteresis
erfahrt; seine innerhalb der Fehlergrenze bleiben-
den Ergebnisse können die Frage nicht ent-
scheiden. Wegen ihrer Empfindlichkeit war
meine Methode geeignet, um eine solche Frage
wieder in AngrifT zu nehmen; nachdem ich
von den Polschuhen des Elektromagnets die
Spule entfernt hatte, kommutierte ich vielmals
in den Windungen einen starken Strom, um
ein bestimmtes grosses Feld zu erhalten. Nach-
dem der Strom unterbrochen wurde, brachte
ich die Spule wieder an ihren Platz und
schaltete den gleichen Strom wieder ein.
Nach nochmaliger Stromunterbrechung zeigte
das Galvanometer gar keine Änderung des
ursprünglichen Widerstandes. Negative Re-
sultate habe ich ebenfalls erhalten, wenn das
magnetische Feld von einer grossen eisenfreien
Spule erzeugt und wenn vorher die Wismut-
spule durch immer schwächere Wechselströme
entmagnetisiert wurde. Daher kann man be-
haupten, dass bei der Änderung des elektrischen
Widerstandes durch ein magnetisches Feld keine
Hysteresis bemerkbar ist.
Anstatt solcher Hysteresis ist es wahrschein-
lich, dass eine Art „viskose Hysteresis" vorhanden
ist, d. h. die Widerstandsänderungen folgen
den Feldänderungen nicht unmittelbar. In der
That fand Eichhorn, indem er den Widerstand
einer in einem ungleichförmigen 7CXX) E.-Felde
beweglichen Wismutspule studierte, dass der
Widerstand der beweglichen Spule kleiner als
derjenige der ruhenden ist, wenn die Bewegung
von einem schwachen zu einem grossen Felde
geschieht, grösser aber in dem entgegengesetzten
Falle. DsJier schien es mir von Bedeutung,
das Verhalten des Widerstandes zu verfolgen,
wenn die Spule sich in einem magnetischen
Wechselfelde befindet. Ein Elektrodynamometer
mass die Intensität des flinfzigperiodigen
Wechselstromes, welche sich zwischen 10 und
20 Ampere änderte. Vergleicht man die
hierbei erhaltenen Resultate mit den mit einem
Gleichstrom gleicher Intensität erhaltenen
Werten, so zeigt es sich, dass die Erscheinung
komplizierter Natur zu sein scheint und wahr-
scheinlich sowohl von der Periode als auch
von der Amplitude des Wechselstromes ab-
hängig ist. Man kann aber behaupten, dass
der Mittelwiderstand in einem Wechselfelde
viel kleiner ist als der entsprechende für
ein konstantes von einem Gleichstrom erzeugtes
Feld, dessen Intensität gleich dem effektiven
Werte des Wechselstromes ist.
Am Schlüsse sei mir gestattet, Herrn Prof.
Dr. H. F. Weber für das zur Verfügung ge-
' stellte Beobachtungsmaterial und die erteilten
Ratschläge meinen innigstenDank auszusprechen.
(EiogegaDgeo 21. NoTcinber 1904.)
Ober Aktinium-Emanium.
Von F. Giesel.
(Erwiderung an Herrn A. Debierne.)
In dieser Zeitschrift 8, 732, 1904 hat Herr
Debierne eine Mitteilung über Aktinium in
Bezug auf mein Emanium gebracht. Da diese
Abhandlung den Eindruck macht, als habe Herr
Debierne die Klärung dieser Angelegenheit
herbeifuhren müssen und auch manches in
einem falschen Lichte dargestellt ist, so sehe
ich mich zu folgender Berichtigung veranlasst.
Die Gelegenheit zu vergleichenden Prüfungen
habe ausschliesslich ich gegeben und zwar durch
meinen Besuch in Paris und durch die Über-
lassung von Emaniumpräparaten an Forscher.
Herr Debierne hat auf alle') meine Publika-
tionen, die sich auf einen Zeitraum von drei
Jahren erstrecken, mit Stillschweigen geant-
wortet, wiewohl ich von Anfang an immer auf
eine mögliche Identität mit Aktinium hinge-
wiesen habe. Er ist auch meiner wiederholten
Bitte um Überlassung einer kleinen Probe seines
Präparates zwecks Vergleich nicht nachgekom-
men, obgleich ich an Frau Curie eine Probe
meines Präparates gesandt hatte. Ohne direkten
Vergleich war für mich eine Feststellung nach
den früheren mangelhaften Angaben über Ak-
tinium unmöglich. Auch heute bestehen des-
halb noch Zweifel bezüglich der Abklingungs-
konstanten.2)
Ich habe an meinen Präparaten, neben den
für eine Identität mit Aktinium sprechenden
Eigenschaften, auch so viel neue angegeben,
die vom Aktinium weder bekannt waren, noch
später angegeben wurden, dass ich schliesslich,
da eine Bestätigung der prägnantesten Eigen-
schaft ausblieb, meiner Substanz den Namen
„Emanium" gab. Dass ich damit vorsichtig
und zögernd zu Werke ging, geht aus meinen
Abhandlungen hervor.
Wenn Herr Debierne sagt: „Die Emana-
tion ruft natürlich die Phosphoreszenz ver-
schiedener Substanzen hervor, besonders die
vom Zinksulfid; wie bei der Radiumemanation
kann man dann an dieser die von Crookes
entdeckte Szintillationserscheinung beobachten"
— so bemerke ich hierzu, dass das gar nicht
natürlich ist; das ist erst von mir festgestellt
worden. Ich habe gezeigt, dass grade die Wir-
1) Ber. S6, 3608, 1902; 36, 342, 1903; 37, 1696, 1904.
2) Vergl. Berichte 37, 3963, 1904.
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
823
kung auf den Zinksulfidscbirm meine Substanz
hervorragend charakterisiert und dass sie ver-
schieden ist von derjenigen des Radiums.
Auch ist das Szintillieren ein ganz anderes, als
wie beim Radium. Herr Debierne hat erst
1903 (also nach meiner diesbezüglichen Ver-
öffentlichung) erkannt, dass die durch Aktinium-
Emanation hervorgerufene Ionisation bedeutend
grösser ist, als bei der Strahlung des festen
Körpers- Die Wirkung auf den Zinksulfidschirm
war ihm an seinen Präparaten noch bei der er-
wähnten Begegnung in Paris neu. Ich konstatiere
auch, dass ich in Paris nicht die alten Thor- Akti-
niumpräparate, sondern die neueren, welche wie
meine Präparate der Cergruppe angehören, ge-
sehen habe. Schliesslich sei noch richtig ge-
stellt, dass nicht die von Runge und Precht
angestellte spektroskopische Untersuchung er-
geben hat, dass meine Substanz aus Lanthan
besteht, sondern dass ich vorher Lanthan schon
analytisch nachgewiesen habe.
Über den Stand der Angelegenheit selbst
habe ich eine Notiz in den Ber. d. Chem. Ges.
37, 3963, 1900 gebracht. Herr Soddy hat in
seinem neuen Buche über „Radioaktivität", in
dem bereits die Identität von Aktinium und
Emanium angenommen ist, die beiderseitigen
Arbeiten richtig nach ihrem Wert erkannt und
gebührend berücksichtigt.
Es macht einen merkwürdigen Eindruck,
wenn Herr Debierne diktiert: „Der Name
Aktinium ist daher ausschliesslich zur Be-
zeichnung dieser (meiner) radioaktiven Sub-
stanz anzuwenden etc." Diese Notwendigkeit
wird sich von selbst aus den Thatsachen er-
geben. Eine Schmälerung meiner vollständig
unabhängig gemachten Entdeckungen werde ich
nicht zulassen.
(Eingegangen 7. November 1904.)
Beiträge zur Kenntnis der ultraroten Emissions-
spektra der Elemente.
Von Hans Lehmann.
In Fortsetzung meiner früheren Unter-
suchungen über die ultraroten Emissions-
spektra'), welche ich mittels direkter Photo-
graphie vorgenommen habe, ist es mir neuer-
dings gelungen, mit Hilfe der phosphoro-photo-
graphischen Methode ein ganz erhebliches Stück
weiter in das Infrarot einzudringen.
Diese Methode gestattet es, ziemlich scharf
und noch gut messbar Linienspektra abzu-
bilden, vorausgesetzt, dass hierbei für die be-
treffenden Spektralgebiete gut achromatisierte
optische Systeme zur Anwendung kommen.
So gelang es mir, eine grössere Anzahl von
den mittels der Seriengleichungen von Kayser
und Runge (von W. Ritz neuerdings ver-
bessert) vorausberechneten Linien objektiv zu
fixieren.
Von Interesse waren zunächst die noch
fehlenden Linien der Alkalimetalle im äussersten
Ultrarot. Während sich mittels direkter Pho-
tographie die Linien nur bis zur Wellenlänge
von 920 (ili nachweisen Hessen, konnte ich jetzt
bis zur Wellenlänge 1700 filt vordringen. In
dieser Gegend von 1700 (tu besitzt z. B. Ru-
bidium ein Linienpaar, welches nach den
Seriengleichungen von Kayser und Runge
der ersten Nebenserie angehört und die Ord-
nungszahl « = 3 besitzt. Es ist also die Grund-
linie der ersten Nebenserie. Ein ausserordent-
lich starkes Linienpaar konnte ich in der
Gegend von 1400 ff^ nachweisen, welches die
Grundlinie der von mir früher gefundenen
zweiten Nebenserie des Rubidiums für die
Ordnungszahl « = 3 darstellt.
Ferner fand ich sehr starke Linien für
Kalium bei etwa i2$o Hfl und für Natrium bei
etwa 1 1 50 HH, welche Linien beide der zweiten
Nebenserie angehören. So habe ich noch
eine grosse Anzahl vorausberechneter Linien
bei Untersuchung anderer Elemente finden
können.
Genaueres über die Methode und die Mes-
sungsresultate, welche für den Ausbau der
Serientheorie von einiger Bedeutung zu werden
versprechen, gedenke ich in nächster Zeit zu
veröffentlichen.
München, physikal. Inst, der Technischen
Hochschule, November 1904.
(Eingegangen 10. Noyember 1904.)
l) Ann. d. Phys. 5, 633, 1901; 8, 643, 1902; 0, 246,
1902; 9, 330, 1902; Zeitschr. f. wiss. Photographie etc.,
Band 1, 135, 1903.
Reflexion und Refraktion mittels einer natür-
lich gekrümmten Fläche zwecks Demonstration
geometrisch-optischer Grunderscheinungen.
(Zweite Mitteilung.'))
J. J. Taudin Chabot.
Wenn eine von zwei gegenseitig gravi-
tierenden Massen um eine mit der Gravitations-
richtung koinzidierende Achse rotiert, während
sie sich plastisch nach der von der anderen
Masse abgekehrten Seite zu bethätigen vermag,
gestaltet sich dieser Teil ihrer Oberfläche kon-
i] I. Mitteilung; 3, 331, 1902.
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824
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
kav, mit der Paraboloidkuppe als angestrebte |
Gleicl^ewJchtsform. '
So wäre der Mondkörper einer Paraboloid-
schale ähnlich, — die von uns abgewandte
Seite konkav — wenn er während der Er-
starrung um eine durch Erde gelegte Achse
rotiert hätte'), und so vertieft sich nach der
Paraboloidkuppe die Oberfläche einer Flüssig-
keit, welche wir in einem starrwandigen Gefäss
um die Vertikale rotieren lassen.
In meiner ersten Mitteilung über Reflexion
und Refraktion mittels einer natürlich gekrümm-
ten Fläche*) enthält nun die Ableitung, ent-
sprechend der beschreibenden Kurve dieser
Fläche, 1'^= ,- X, von Brennweite F, und Kon-
kavität C, abhängig von Tourenzahl T^ bezw.
Durchmesser D, des Gefasses, eine Beschrän-
kung, wofern das der Flüssigkeit übergelagerte
Medium dort ausser Betracht bleibt.
Verallgemeinert man unter Berücksichtigung
auch des letzteren mit einer Winkelgeschwindig-
keit «1 und einer Dichte *) , bei einer Dichte fr
der untengelagerten Flüssigkeit die Gleichung
der beschreibenden Kurve,
so erhellt sofort, dass die Oberfläche nunmehr
allgemein anzusprechen als Trennungsfläche
zweier Medien, nicht nur konkav, sondern auch
eben und konvex (Parabelachse abwärts) sein
kann, je nachdem
(>«•' = (),«,■' bezw. -,- = — 7f.
> '^i > «
Im Falle das oben gelagerte Medium, wie es
die erste Mitteilung stillschweigend annahm,
ein Gas ist, dessen Dichte öj verschwin-
dend klein gegen diejenige ö des unteren Me-
diums, der Flüssigkeit, also wenn dj = o, tritt
jeweils der besondere Ausdruck an die Stelle
des allgemeinen.
Es erübrigt zu untersuchen, inwiefern diesen
theoretischen Anforderungen praktisch genügt
werden kann:
Um einen merkbaren Effekt zu erzielen,
müssen beide Medien, deren Trennungsfläche
wir krümmen wollen, Dichten haben von gleicher
Grössenordnung. Es liegt sonach nahe, als
oberes Medium gleichfalls eine Flüssigkeit zu
wählen, d. h. zwei unvermischbare Flüssigkeiten
übereinander zu schichten, und diese dann mit
differenten Tourenzahlen
1) Diese Thatsache, gleichgültig ob sie Ijeim Erdmond
zutrifft oder nicht, zeigt, wie es auch im Weltranm Körper
geben kann von merklich anderer gesetzmässiger Gest.iltung,
als der des blossen Sphftroids.
a) Diese Zeitschr. 8, 331, 190a.
r=^°« und r, =^-«,,
in Umdrehung zu versetzen.
Am einfachsten gelingt solches, wenn man,
wie zu den Plateauschen Versuchen ein Öl,
Wasser und Alkohol verwendend, von diesen
jetzt nur das öl auf Wasser oder den Alkohol
auf das Öl schichtet. Nachdem zunächst eine
Rührschaufel in die obere der beiden Flüs-
sigkeiten des Glascylinders auf der Schwung-
maschine tauchte und von dieser letzteren un-
abhängig bewegt werden konnte, zeigte sich
alsbald die Rührschaufel entbehrlich: das Öl
nämlich folgte bei grösseren Viskosität- Varia-
tionen der Winkelgeschwindigkeit des Glas-
cylinders prompter als die leichter fliessenden
Wasser und Alkohol, welche dementsprechend
bei einer positiven Beschleunigung der Gefäss-
rotation anfänglich gegen das öl zurückblieben,
bei einer negativen voreilten. Die Ausgleichs-
zeiten dieser anfänglichen Phasenunterschiede
waren aber vollständig genügend, um die ge-
suchte Erscheinung zii beobachten.
Je nachdem das Öl unten oder oben ge-
schichtet, d. h. mit Alkohol oder mit Wasser
gepaart, erscheint und je nachdem sodann die
Rotation des Glascylinders positiv oder negativ
beschleunigt wird, vermag man die Trennungs-
fläche beider Medien beliebig nach unten zu
krümmen, plan zu machen oder nach oben zu
krümmen; dazu muss sukzesive das untere Me-
dium schneller rotieren als das obere, das Ver-
hältnis der Quadrate beider Winkelgeschwindig-
keiten umgekehrt proportional sein dem Ver-
hältnis der Dichten oder das obere Medium
schneller rotieren als das untere. Je nachdem
Öl und Wasser oder aber Alkohol und Öl über-
einander geschirfitet sind, tritt erstgemeintes
ein bei negativer oder bei positiver, bezw. letzt-
gemeintes bei positiver oder bei negativer Be-
schleunigung der Gefässrotation.
Eine Ölschicht zwischen Wasser und Alko-
hol gestaltet sich bikonkav bei positiver, bikonve.v
bei negativerBeschleunJgung derRotation, welche
Erscheinung besonders deshalb bemerkenswert
heissen darf, weil sie zugleich, dank einer inne-
ren Verwandtschaft zwischen den hier beschrie-
benen Versuchen und den vorgemeinten von
Plateau einen zum Gelingen eines dieser letzten
sehr wesentlichen ftir gewöhnlich jedoch wohl
nicht beachteten Faktor offenbart: Gleich wie
die Ölschicht, nämlich, so lange sie schneller
rotiert als die beiden angrenzenden flüssigen
Medien, bikonkave Form annimmt, vertieft sich
Plateaus rotierender Öltropfen von beiden
Seiten, der vertikalen Drehachse entlang, bis
die Vertiefungen zusammentreffen, die in der
Achse durchbrochene Kugel zu einem Ring
wird, und zwar auch jetzt während das um-
gebende Medium eine geringereRot ations-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
825
geschwindigkeit hat, als der Öltropfen
selbst. Solches nun, obwohl sehr wesentlich,
pflegt eben nicht betont zu werden. Demge-
mäss lässt sich in Plateaus Versuchen teilweise
eine noch weitere Verallgemeinerung der gegen-
wärtigen erblicken.
Die Paraboloidfläche ist stets Halbierungs-
fläche des konachsigen Cylinders; somit kann die
obere Grenzfläche des zu oberst geschichteten
Mediums unter einer planparallelen Glasplatte,
welche den vollkommen mit Flüssigkeit gefüllten
Glascylinder deckelartig abschliesst, eben ge-
halten werden. ') Eine über der Glasplatte auf-
gehängte Lampe, deren Strahlen durch sie hin-
durch in den Cylinder wiederum (vgl. erste Mit-
teilung) eindringen, erlaubt jetzt je nach dem
Verhältnis der optischen Brechungsexponenten
und der jeweils erzielten Krümmung der Tren-
nungsfläche' Divergenz, sowohl wie Konvergenz
des passierenden Strahlenbündels herbeizuführen,
mithin diese geometrisch-optischen Grunder-
scheinungen in nunmehr vollem Umfang zu
demonstrieren.
Der Versuch, das Paraboloidkonkav abzu-
giessen (vgl. erste Mitteilung), veranlasste mich
u. a. zu folgenden Beobachtungen: Luftblasen
haben unter der Oberfläche des rotierenden
Mediums, wenn Wasser, Bestand in auffallender
Grösse: die Oberflächenspannung ist hier also
wohl gewachsen. Sie streben dem Scheitel des
Paraboloids, d. h. der Rotationsachse, zu, offen-
bar infolge der Centrifuga des schwereren Was-
sers, welches dieselben aus den peripheren Be-
zirken verdrängt, eben ohne dass sie durch die
Oberfläche entweichen können. Weitere Mit-
wirkung kapillarer Kräfte (Fortbewegung nach
der stärker gekrümmten Seite '^)) anzunehmen,
dürfte nicht unbedingt notwendig sein.
Das Paraboloidkonkav bleibt nahezu sphä-
i) Es genügt dazu in der Hauptsache ein sogen. Kon-
servenglxs, dessen mittels Metallring anzuschraubenden por-
zellanenen Deckel man durch eine ebenfalls auf Gummiring
ruhende Glasplatte ersetzt. Eine sehr einfache Demonstration,
sogar ohne Schwungmaschine, ergiebt die Aufhängung des
vorgezeichneten GefUsses an eine Saite oder Schnur, wenn
man diese tordiert und dann d.is System sich selbst überlässt,
so dass CS einige Torsionspendelungcn ausführt. — Flüssig-
keiten stehen in einer Mehrzahl zur Verfügung ; leicht zu be-
schaffen sind u. a. Glyzerin, Äther, Schwefelkohlenstoff.
2) Auf eine besondere Nutzanwendung dieser Kräfte sei
hier indessen nebenbei hingewiesen: Im Falle einer jeuer
lustigen Anlagerungen eines Fremdkörperchens (Kohlestäub-
cheas oder dgl.) aussen an die Hornhaut des Auges bedecke
man dasselbe sofort ganz lose mit dem Augenlid unter Ver-
meidung, trotz Reizgefühls, jeder Manipulation; fast immer
schwimmt dann d.is I'artikelclien alsbald zwischen Hornhaut
und Augenlid in der ellipsoiden Schale von gerade unter Ein-
fluss des abuornun Reizes reichlicher abgesonderter Flüssig-
keit nach dem einen oder dem anderen Augenwinkel, woher
man es leicht entfernen kann ; die motorische Kraft ist offen-
bar Icipillarer N-^tur, eine Fortbewegung in der ellipsoiden
Fläche nach den Stellen grösster Krümmung. Die Erkenntnis,
welche sich mir schon wiederholt nützlich erwies, dürfte
weitere Verbreitung verdienen, als sie es zu haben scheint.
risch, wofern die Zahl klein ist: Die ge-
r
ringste Entfernung, E, zwischen Paraboloid-
fläche und allen um - von der Achse di-
2
stanten Punkten einer mit ihr im Scheitel koin-
zidierenden Kugelfläche vom Radius F beträgt,
unter Entwicklung des Ausdrucks in eine Reihe,
E^F
l) Wenn ein S]>härischer Spiegel zu einem parabolischen
abgeschliffen werden soll und es sind beispielsweise, D^^2 M
und F=^\(i M, so ergiebt sich, unter Vernachlässigung der
Glieder höherer Ordnung als ( ) , für die grösste abzu-
nehmende Schicbtstärke, am Rande, der äusserst geringe Wert
von rund 30 ß.
Zürich, 13. Oktober 1904.
(Eingegangen 14. Oktober 1904.)
Über die Schwingungsform des Stieles der
Edelmannschen Stimmgabeln.
Von P. Ostmann.
In neuester Zeit sind von ohrenärztlicher
Seite sehr eigenartige Anschauungen über die
Wirkung longitudinaler Schwingungen des Stieles
einer auf den Schädel aufgesetzten, schwingen-
den Stimmgabel auf den Hörapparat ausgespro-
chen worden. Diese longitudinalen Schwingungen
glaubte Professor Bezold in München auch
graphisch zur Darstellung gebracht zu haben,
indem er die tiefste, mit ihren Gewichten be-
lastete Edelmannsche Gabel über den Zeige-
finger hängte und auf berusster Glasplatte, an
der die Gabel vorbeigefiihrt wurde, schreiben
Hess. Diese Versuchsanordnung erschien mir
allzu einfach.
Um mir nun über diese longitudinalen
Schwingungen ein eigenes Urteil zu bilden,
I habe ich die nachstehenden experimentellen
j Untersuchungen vorgenommen mit dem Resul-
I tat, dass der Stiel der Edelmannschen
I Gabeln nicht longitudinale, sondern
] transversale Schwingungen bestimmten
I Charakters ausfuhrt.
Die Angaben Rieckes'), welche sich wohl
[ mit den bisher allgemein gültigen Annahmen
decken; „Die Zinken schwingen gleichzeitig
nach innen und gleichzeitig nach aussen; das
untere Ende der Gabel, an dem der sie tra-
gende Stiel befestigt ist, schwingt nach unten,
wenn die Zinken nach innen, nach oben, wenn
sie nach aussen gehen", treffen für die einfach.ste
I) Lehrbuch der Physik; I. Bd. Leipzig 1902; S. 309
und 310,
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
Form. der Stimmgabeln, z. B. für die Appunn-
sche Gabel von 32 Schwing^ungen, zu.
Diese Gabel ist stiellos und besteht aus
einem 4 mm dicken, gebogenen Metallstab.
Jede Zinke misst bis zum Knotenpunkt 14 cm
und trägt an ihrem oberen Ende ein scheiben-
förmiges Gewicht. Versetzt man diese Gabel,
indem man sie an einem der Knotenpunkte
fixiert, in kräftige Schwingungen, so kann man
sich schon mit dem unbewaffneten Auge von
den longitudinalen Schwingungen des zwischen
den beiden Knotenpunktengelegenen Abschnittes
der Stimmgabel — sagen wir: ihres Körpers —
überzeugen.
Ganz anders aber wird die Schwing-
ungsform des Körpers und Stieles einer
Stimmgabel, sobald ihre einfachste Form
wie bei den Edelmannschen Gabeln ver-
lassen wird.
Ich habe die ganze Reihe der Edelmann-
schen Gabeln auf die Schwingungsform des
Körpers und Stieles untersucht, soweit bei der
Kleinheit der Bewegungen diese überhaupt sicht-
bar gemacht werden konnten.
Methode der Untersuchung.
Erste Versuchsanordnung. Die Gabeln
werden in einen erschütterungsfreien Parallel-
schraubstock zwischen i V2 cm im Quadrat
messenden Korkplatten mit dem Stiele einge-
klemmt; dann feinstem Mehlstaub ausgesetzt,
so dass sich zahlreiche kleinste Körnchen auf
Körper und Stiel niederlassen. Der Weg eines
dieser Körnchen, welcher bei lebhafter Schwing-
ung der Gabel zurückgelegt wird, wird unter
dem Mikroskop, welches gleichfalls auf er-
schütterungsfreiem Tisch aufgestellt ist, be-
obachtet und gemessen.
Zur Anwendung kamen: Okular 2 mit Ob-
jektiv I, 3, 4, 5 Leitz- Wetzlar; die beiden
letzten Objektive in Kombination mit dem Verti-
kal-IUuminator. Es musste mit der Möglichkeit
gerechnet werden, dass die Einklemmung des
Stieles die Schwingungsform und insbesondere
ev. vorhandene longitudinale Schwingungen des-
selben beeinträchtigen könnte. Deshalb wurde
folgende weitere Versuchsanordnung gewählt.
Zweite Versuchsanordnung. Ein für
jede zu untersuchende Gabel entsprechend stark
gewählter, kurzer Eisenstab wird mit seinem
einen Ende in den erschütterungsfreien Parallel-
schraubstock fest eingeklemmt. Die obere Fläche
des anderen Endes dieses Stabes wird mit einer
5 mm dicken, in sich möglichst festen Kork-
platte belegt, deren obere seitliche Kanten
durch Abscbrägimg der seitlichen Flächen nach
aussen so weit vorspringen, dass auf diesen
scharfen Kanten allein die Gabel mit
ihren Knotenpunkten ruht, wenn dieselbe
mit den Zinken nach unten über den Stab ge-
stülpt wurde. Auf den Querschnitt des senk-
recht nach oben stehenden Stieles wurden nun
wiederum in der erwähnten Weise feinste Mehl-
körnchen gesammelt, und der Weg, den eines
derselben bei kräftigen Schwingungen der Gabel
machte, unter dem Mikroskop beobachtet und
gemessen.
Das Mikroskop war auf einem erschütterungs-
freien Tische aufgestellt. Durch diese Versuchs-
anordnung war einerseits ein völlig freies
Schwingen der Zinken wie des Stieles gewähr-
leistet; denn die Gabel fand ihre einzige Unter-
stützung auf scharfer Kante an den Knoten-
punkten; andererseits mussten die geringsten
longitudinalen Schwingungen des Stieles sich
dadurch verraten, dass ein bei ruhender Gabel
scharf eingestelltes Körnchen während der
Schwingung verschwand und wieder auftauchte,
aber keine hellleuchtende Linie 'zog. Diese
musste dagegen bei transversaler Schwingung auf-
treten und, sofern die Schwingung rein trans-
versal war, in allen ihren Teilen gleich scharf
und deutlich sein, sofern jedoch die Schwingung
gleichzeitig in transversaler und longitudinaler
Richtung stattfand, je nach der Einstellung des
Mikroskops, bald an den Enden, bald in der
Mitte deutlicher werden.
Bei den Versuchen wurden die Gabeln mit
Hilfe meines Stimmgabelspanners von innenher
in Schwingungen versetzt.
Versuche an der tiefsten Edelmann-
schen Gabel.
A. Nach der i. Versuchsanordnung
Die Gabel ist unbelastet.
Vergrösserung 115, Okular 2, Objektiv 4,
Vertikal - Illuminator. Leitz. Spannung der
Gabel 9.
I. Versuch. Beobachtungspunkt: Körper
der Gabel; 3 mm vom konkaven Rande ober-
halb des „A" in „Edelmann".
Schwingungsform: DasKömchen eilt nach
Erregung der Gabel in flachem, transversal ge-
stelltem Bogen hin und her; die Konkavität
des Schwingungsbogens ist dem konkaven Rande
der Stimmgabel zugewandt, steht „zinkenwärts",
und ist wesentlich stärker als die Konkavität
eben dieses Stimmgabelrandes.
Je mehr die Intensität der Schwingung ab-
nimmt, um so mehr flacht der Bogen ab, bis
die transversale Schwingung bei einer
durchlaufenen Bahn von 2 Mikrometerabschnit-
ten = 0,018 mm gradlinig erscheint.
Das Körnchen durchläuft (Mittelwerte aus
3 Versuchen):
in der 2. Sekunde der Schwingung einen trans-
versalgestellten Bogen, dessen Sehne 0,045 "im
beträgt;
in der 7. Sekunde der Schwingung einen trans-
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
827
versalgestellten Bogen, dessen Sehne 0,027 mm
beträgt;
in der 2 1 . Sek. einen gradlinigenWegvono,o 1 8mm
» 45- »> >» »» >» » o>oo9 »
,. 70 „ „ „ „ „ 0,004s „
2. Versuch. Beobachtungspunkt: Stimm-
gabelstiel, I mm von seinem Ansatz an den
Körper der Gabel.
Schwingungsform. Transversal ge-
stellter Bogen, dessen Radius kleiner ist wie
der des Bogens im i. Versuch. Die Konka-
vität des Bogens sieht „zinkenwärts" und ver-
schwindet relativ schnell, wodurch eine rein
transversale gradlinige Schwingung ent-
steht. Die Gestalt des Schwingungsbogens
erinnert sehr lebhaft an die Form eines Kommas.
Schwingungsgrösse und Schwingungs-
dauer.
Das Kömchen durchläuft (Mittelwerte aus
3 Versuchen):
in der 6. Sekunde 0,018 mm
» ., 19- „ 0,009 »
,. „ 34- ,. 0,004s „
3. Versuch. Beobachtungspunkt. Ende
des Stieles.
Schwingungsform. Gradlinig trans-
versal vom Beginn der Schwingung an.
Das Körnchen durchläuft (Mittelwerte aus
3 Versuchen):
in der 6. Sekunde 0,027 mm
» „ 8. „ 0,023 »
„ „ 26. „ 0,009 ..
„ „ 48. „ 0,0045 „
Eine Vergleichung der Schwingungsgrössen
zeigt, dass am Ansatz des Stieles die Schwing-
ungen kleiner als am Ende desselben waren.
Die Schwingungsform des völlig unbehin-
dert schwingenden Stieles der mit ihren Ge-
wichten bei Schwingungszahl 24 belasteten,
tiefsten Edelmannschen Gabel wurde schliess-
lich durch mehrere Versuche
B. nach der 2. Versuchsanordnung be-
stimmt, unter Anwendung von 7ofacher Ver-
grösserung (Objektiv 3, Okular 2 Leitz)
Spannung 8. Hierbei ergab sich folgendes
Resultat:
Sobald die Gabel in Schwingungen
versetzt wird, zieht jedes Körnchen eine
äusserst feine, scharf begrenzte, helle
Linie, welche in transversaler Richtung
verläuft und in allen ihren Teilen wäh-
rend der ganzen Dauer ihres Bestehens
völlig gleichmässig scharf erscheint. Es
besteht somit neben der transversalen
Schwingung eine longitudinale Schwing-
ung des Stielendes nicht, soweit sich durch
eine 70 — 115 fache Vergrösserung nachweisen
lässt.
Um dieses Resultat einwandfrei zu erhalten,
waren bei dieser grössten, durch ihre Gewichte
besonders schweren Gabel die sorgsamsten
Vorkehrungen zutreffen, damit nicht etwa der Auf-
hängungsapparat der Gabel in Mitschwingungen
geriet, wodurch sehr leicht Eigenschwingungen
des Stimmgabelstieles in longitudinaler Rich-
tung vorgetäuscht werden konnten. Es wurde
deshalb der in den erschütterungsfreien Schraub-
stock eingeklemmte Aufhängungsstab der Gabel
noch durch ein starkes eisernes Gerüst gestützt,
welches seinen Fusspunkt auf einem in die
Steinwand eingemauerten, dicken Eisenstab
fand.
Durch Messung der Schwingungsamplitude
stellte sich heraus, dass der uneingeklemmte
Stiel nicht unwesentlich grössere Schwingungen
ausführte als der eingeklemmte. Die Schwingung
betrug (Mittel von 3 Messungen) in der
10. Sekunde des Abschwingens 0,16
ij' >» » »•
24« »» »I »
33* fi <» >»
45- II 11 >.
Ol. 11 ft tt
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Aus diesen
dass der Stiel
mm
0,128
0,064
0,048
0,032
„ 0,016
„ 0,008
Versuchen geht hervor,
der tiefsten Edelmann-
schen Gabel nicht in longitudinaler, son-
dern in transversaler Richtung schwingt.
Es lag nun die Vermutung sehr nahe, dass
die Schwingungsform des Stieles der höheren
Gabeln genau die gleiche wie die der tiefisten
sei. Ich habe demgemäss meine Untersuchungen
auf die höheren Gabeln ausgedehnt und habe
für den Stiel dieser, soweit die Kleinheit
der Schwingungen eine Untersuchung zulässt,
eine genau gleiche Schwingungsform wie
für die tiefste Gabel gefunden.
Edelmannsche Gabel unbelastet C.
Frei aufgehängt nach der 2. Versuchs-
anordnung; Vergrösserung 115; Objektiv 4.
Okular 2, Vertikal-Illuminator Leitz. Span-
nung 6.
Die Grösse der rein transversalen
Schwingungen des Stielendes beträgt im
Mittel von 4 Messungen in der:
7. Sekunde der Schwingung 0,045 mm
18. „ „ „ 0,027 ..
31- >. » •> 0,018 „
63- » » » 0,009 II
Edelmannsche Gabel unbelastet G.
Versuchsanordnung, Vergrösserung und
Spannung wie bei Gabel C-
Die Schwingung des Stielendes ist
rein transversal und beträgt in der:
6. Sekunde der Schwingung 0,027 mm
33. ., „ ., 0,009 „
54- „ » .1 0,004s „
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828
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
Edelmannsche Gabel anbelastet c.
Versuchsanordnung und Vergrösserung wie
vor; Spannung 5.
Die Schwingung des Stielendes erfolgt
in transversalerRichtung und beträgt in der:
u. Sekunde der Schwingung 0,009 "^"^
19- » .. .. 0,004s „
Bei Untersuchung der Schwingungen des
Stieles nach der i. Versuchsanordnung lassen
sich keine Schwingungen mit 1 1 5 facher Ver-
grösserung mehr nachweisen.
F^delmannsche Gabel unbelastet g.
Vergrösserung 210. Objektiv 5. Okular 2,
Vertikal-IUuminator Leitz. Versuchsanordnung
und Spannung wie vorher.
Die Schwingung des Körnchens ist
transversal und gradlinig. Ihre Grösse be-
trägt in der:
5. Sekunde des Abschwingens 0,0067 mm
lo. „ „ „ 0,0022 „
Bei noch höheren Gabeln konnte ich wegen
der Kleinheit der Bewegungen die Schwingun-
gen des Stieles nicht mehr sichtbar machen.
Die theoretische Begründung für diese den
bisherigen Annahmen zuwiderlaufende That-
sache der transversalen Schwingimg des Stieles
der Edelmannschen Gabeln und somit wohl
unzweifelhaft aller ähnlich gebauten Gabeln muss
ich anderen überlassen; mir scheint es, als ob
durch die besonders kräftige Entwicklung des
Körpers der Gabel der Widerstand, den seine
Masse der longitudinalen Verschiebung der
Teilchen entgegensetzt, gegenüber der lebendigen
Kraft der schwingendenZinken so gross wird, dass
eine longitudinale Verschiebung nicht mehr zu-
stande kommen kann, sondern nur andeutungs-
weise in der bogenförmigen transversalen
Schwingung zum Ausdruck gelangt. Je geringer
die bewegende Kraft der Zinken wird, desto
mehr wird die Bewegung des Körpers der
Gabel rein transversal.
Von dieser transversalen Bewegung des
Körpers wird der Stiel mitgerissen, und es
dadurch leicht erklärlich, dass seine Beweg-
ungen am freien Ende grösser als am Ansatz
gemessen sind.
Marburg, Oktober 1904.
(EiDgegaD(;eD 4. November 1904.)
Kurze Bemerkung über Quecksilberpumpen
nach dem Sprengeischen System.
(Eine Antwort an Herrn Boas).
Von Georg W. A. Kahlbaum.
In meinen „Glossen zu der selbstthätigen
Queck-silberpumpe" habe ich gesagt: „Das An-
wenden mehrerer Fallrohre erscheint nicht
zweckdienlich. Der Apparat wird dadurch
kompliziert, ohne dass die Leistungsfähigkeit
nennenswert gesteigert wird. Allerdings findet
bei Pumpen mit verkürztem Fallrohr eine
solche Steigerung statt; diese Pumpen bleiben
aber in allen Fällen hinter denen mit langem
Fallrohr zurück; sie sind also nur unter ganz
bestimmten Bedingungen zu empfehlen." ') Diese
Verurteilung der Pumpen mit mehreren Fall-
röhren hat Herrn Boas, der selbst eine solche
konstruiert hat, missfallen, und er quittiert nun
darüber, indem er laut Bericht in dieser Zeit-
schrift 5, 693, 1904 mir einige Plagiate vorwirft.
Zuerst sagt er: „Solche Fallrohre (von Metall)
rühren übrigens nicht von Kahlbaum, sondern,
wie ich glaube von Stearn her."
Wenn man jemandem eine Erfindung, die
er sich und andre ihm zuschreiben, abschneiden
will, so sollte man doch wenigstens authentische
Belege dafür beibringen, und nicht nur g^nz
vage Behauptungen aufstellen, wie: sie rührt
nicht von ihm her, sondern ich glaube von"
einem andern, da schmeckt man doch das:
„semper aliquid haeret" zu deutlich heraus.
Thatsache ist, dass mir das Einführen eines
Stahlrohres als: „Vorrichtung zur Verhinderung
des Springens der Fallröhren bei Quecksilber-
Luftpumpen nach dem Sprengeischen System,"
unter dem 14. Dezember 1897, also vor 7 Jahren
patentiert wurde. Wäre die Erfindung von an-
derer Seite schon vorher bekannt gemacht
worden, so wäre das Patent, bei der im kaiser-
lichen Patentamt üblichen rigorosen Vorprüfung,
sicher nicht erteilt worden. Aber auch all die
7 Jahre ist es niemand eingefallen, mein Recht
anzutasten. Nun kommt der Herr Boas, und
greift mich an einer Stelle an, an der ich mich
nicht verteidigen kann, in den „Verhandlungen
der Versammlung Deutscher Naturforscher und
Ärzte". —
Herr Boas sagt weiter: „Zur Zeit als sich
Herr Kahlbaum mit der Quecksilberpumpe zu
befassen anfing, verfugte die Technik bereits
über sehr zweckmässige Konstruktionen." —
Auch hier wieder eine Behauptung ohne jeden
Beweis, dabei ist sie noch, wenigstens so weit
es sich um Sprengelpumpen handelt, durchaus
unrichtig, ja man darf sogar sagen, dass sie es,
was das „sehr zweckmässig" betrifft, auch für
Verdrängungspumpen ist.
Als ich mit diesen Arbeiten 1888 begann,
besuchte Herr Boas noch zwei Jahre hindurch
das Gymnasium, eigene Erfahrungen aus der
Zeit stehen ihm also nicht zur Verfügung. Als
mir meine automatische Pumpe 1891 patentiert
wurde, hatte ich dagegen Gelegenheit, eine
ganze Reihe von Glühlampenfabriken Deutsch-
l) Ann. d. Phys. 6, 590, 1901.
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Physikalische Zeitschrift, 5. Jahrgang. No. 25.
829
lands und Österreichs zu besuchen, damals
wurde, nicht in einer einzigen von diesen, nach
dem Sprengelsystem gearbeitet, und so wurde
es mir verhältnismässig leicht, meine Pumpe in
die Technik einzuführen. Als dann wiederum
fiinf Jahre später 1896, also nur ein Jahr bevor
mir das Stahlrohr patentiert wurde, Herr Boas
seine Pumpe nach Sprengel baute, da lag die
Sache anders, denn er selbst schreibt in der
Zeitschrift für Instrumentenkunde Bd. i6, 1896,
S. 146: „Darin ist wohl auch der Grund zu
suchen, dass im allgemeinen der Töplerschen
Pumpe, vor allem den Konstruktionen, welche
Einrichtungen für automatischen Betrieb be-
sitzen, der Vorzug gegeben wurde." —
Als ich 1888 konstruierte, „verfugte die
Technik bereits über sehr zweckmässige Kon-
-struktionen," 8 Jahre später, als Herr Boas baute,
war genau das Gegenteil der Fall! Also auch
der zweite Angriff des Herrn Boas ist nichts
als eitel Redensart. Zum Schluss sagt Herr Boas:
„Das, was Kahlbaum neu eingeführt, die Hebung
des Quecksilbers durch intermittierende Luft
und Quecksilbersäulen, rührt bekanntlich auch
nicht von ihm her, sondern von L. v-, Babo."
Die Behauptung, dass dieses Hebeprinzip
nicht von mir herrührt, habe ich bereits ein-
mal, in meiner Polemik mit Rollet und Zoth,
eingehend widerlegt, und nachgewiesen, dass
diese Erfindung von mir völlig selbständig ge-
macht ist. Diese Arbeiten sind Herrn Boas
bekannt, denn sie stehen in dem gleichen Band,
z. T. im gleichen Heft, der Zeitschrift für In-
strumentenkunde, wie seine eigene Arbeit über
die Sprengelpumpe, dieser direkt folgend;
konnten ihm also nicht entgehen, trotzdem
ignoriert er sie. — Noch eine sachliche Be-
merkung. Boas teilt mit: „Ich habe es
schliesslich dahin gebracht, dass bei täglich
neunstündigem Gebrauch, wobei die Pumpe
dauernd höchste Verdünnungsgrade zu liefern .
hatte, die Fallrohre durchschnittlich 14 Tage
lang hielten." Das macht also, einen Sonntag ab-
gerechnet, 102 Arbeitsstunden für das Rohr. Bis
dahin also will es Herr Boas gebracht haben.
Krafft') schätzt, im gleichen Jahre 1896, da
Boas seine Pumpe erfand, die Lebensdauer
eines Fallrohres auf etwa 100 Arbeitsstunden,
das ist das gleiche wie die „durchschnitt-
lich 14 Tage" von Boas, der es also zu nichts,
oder jedenfalls nicht weit gebracht hat.
Ich habe in einer Operation 610 Stunden
ununterbrochen gearbeitet, und nach dieser
Zeit den bisher niedrigsten, beobachteten Druck
abgelesen, dann den Apparat neu beschickt und
— mit demselben Fallrohr weiter gearbeitet.
Ich habe es also doch wohl weiter gebracht.
i) Chem. Gesell. Ber. 88, 1316, 1S96.
Basel, physikalisch-chemisches Institut der
Universität. 9. November 1904.
(Eingegangen II. November I904-)
BESPRECHUNGEN.
Henri Poincarä, Wissenschaft und Hypo-
these. Autorisierte deutsche Ausgabe mit
erläut. Anmerkungen von F. und L. Linde-
mann, gr. 8**. XVI u. 342 S. Leipzig, B.
G. Teubner. 1904. Gebunden in Leinw.
M. 4,80.
Die tief eingreifende Rolle der Hypothese
im ganzen Bereiche der exakten Wissenschaften
wird hier mit einer des grossen französischen
Mathematikers und theoretischen Physikers wür-
digen Präzision und Subtilität bis ins einzelne
analysiert. Es bedarf keines Hinweises darauf,
dass ein Werk, welches wie das vorliegende
die Grundlagen wissenschaftlichen Denkens und
die Fundamente wissenschaftlicherGewissheit dem
aufmerksamen Leser näher zu bringen und zu
zergliedern unternimmt, den Lesern dieser Zeit-
schrift eine Fülle des Interessanten zu bieten
vermag.
Das Werk zerfällt in einen kleineren mathe-
matischen und einen grösseren physikalischen
Teil, deren jeder zwei der vier Hauptteile um-
fasst. Diese sind: ■
1. Zahl und Grösse mit den beiden Kapiteln:
„über die Natur der mathematischen Schluss-
weisen" und „Die mathematische Grösse und
die Erfahrung".
2. Der Raum mit den Unterabschnitten: „Die
nichteuklidische Geometrie", „Der Raum und
die Geometrie", „Die Erfahrung und die Geo-
metrie".
3. Die Kraft. Hier wird in den einzelnen
Kapiteln behandelt: „Die klassische Mecha-
nik", „Die relative und die absolute Be-
wegung"; „Energie und Thermodynamik".
4. Die Natur. Als Hauptabschnitte dieses Teils
treten auf: „Die Hypothesen in der Physik";
„Die Theorien der modernen Physik", „Die
Wahrscheinlichkeitsrechnung", „Optik und
Elektrizität" und „Die Elektrodynamik".
Zur Erleichterung des Verständnisses tragen
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830
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
die fast 90 Druckseiten umfassenden „Erläu-
ternden Anmerkungen" von F. Lindemann sehr
wesentlich bei. E. Böse.
(Eingegangen 16. Oktober 1904.)
Wilhelm Förster, Lebensfragen und Le-
bensbilder, Sozialethis^e Betrachtungen.
Vita, deutsches Verlagshaus. 1904. M. 4, — .
Zwei Bände.
Die vorliegenden Vorträge und Aufsätze des
bekannten Berliner Astronomen enthalten eine
ganze Reihe von Aufsätzen, welche auch fiir die
Leser dieser Zeitschrift ein Interesse haben,
dürften, welches erheblich über das allgemeine
Interesse an dem grossen Gesamtgegenstande
hinausgeht. Es möge hier nur kurz eine Titel-
aufzählung dieser für den Leser d^ Physika-
lischen Zeitschrift besonders interessanten Ar-
tikel gegeben werden:
Der mathematisch-naturwissenschaftliche Un-
terricht; Die Wandlungen des astronomischen
Weltbildes bis zur Gegenwart; Makrokosmos
und Mikrokosmos; Wie das grosse Publikum
über die Wissenschaft denkt; Strenge Wissen-
schaft und freie Mitarbeiterschaft in der Na-
turforschung; Über die Befähigung des weib-
lichen Geschlechtes zum wissenschaftlichen
Studium und Berufe; Schule und Hochschule
im Lichte der neuen Lebensbedingungen,
Fürst zu Hohenlohe-Schillingsfürst als
Botschafter und der Pariser Meter- Vertrag
vom 20. Mai 1875 u. s. w.
Dieser Hinweis wird genügen, um zu zeigen,
dass hier äusserst interessante Fragen zur Be-
handlung kommen. E. Böse.
(Eingegangen 16. Oktober 1904.)
J. Fr ick, Physikalische Technik oder An-
leitung zu BxperimentalvortrSgen, sowie
zur Selbstherstellung einfacher Demonstra-
tionsapparate. 7. vollkommen umgearbeitete
und stark vermehrte Auflage, herausgegeben
' V. Otto Lehmann. In 2 Bänden. I. Band,
I. Abteilung. 630 Seiten mit 2003 in den
Text eingedruckten Abbildungen und einem
Bildnis des Verfassers. Braunschweig, Fried-
rich Vieweg & Sohn. 1904. M. 16, — .
Fricks physikalische Technik ist ein so be-
kanntes Werk, dass es nur der Mitteilung be-
darf, dass das Erscheinen einer neuen Auflage
beginnt. Diese erleidet gegen die vorige ganz
wesentliche Veränderung und Erweiterung. Die
vorliegende erste Abteilung des ersten Bandes
behandelt die Räume eines physikalischen In-
stituts und deren bauliche Einrichtungen, so-
wie Anleitung zum Gebrauch dieser Einrich-
tungen. Überaus reich ist die Figurenausstat-
tung des Werkes, enthält doch die vorliegende
erste Hälfte des ersten Bandes schon weit mehr
Figuren als bisher beide Bände zusammen und
das will wahrlich viel heissen. Einen schönen
Schmuck trägt der vorliegende Band in Gestalt
des vorzüglichen Bildnisses von J. Frick.
E. Böse.
(Eingegangen 16. Oktober 1904.)
R. Abegg und W. Herz, Chemisches Prak-
tikum. Experimentelle Einführung in prä-
parative und analytische Arbeiten auf phy-
sikalisch-chemischer Grundlage. 2. vermehrte
und verbesserte Auflage. Göttingen, Vanden-
hoeck & Ruprecht. 1904. M. 3,80.
In Zeit von vier Jahren ist der vorli^ende
Praktikumsleitfaden in erster Auflage verbraucht
worden, ein Resultat, das als sehr erfreulich
bezeichnet werden muss, zumal, wenn man be-
denkt, dass der Einführung der physikalisch-
chemischen Vorstellungen in den chemischen
Anfangerunterricht eine ablehnende Haltung in
wdten Kreisen der chemischen Universitäts-
lehrer entgegenstand. Neben dem trotzdem
flotten Verbrauch der ersten Auflage ist die
Thatsache, dass das Werkchen schon nach der
ersten Auflage zwei Übersetzungen in fremde
Sprachen eifahren hat, bemerkenswert. Den
Er&hrungen der Verfasser zufolge hat sich die
Einführung des B^[riffs der ElektroafHnität und
die Schreibweise der chemischen Gleichungen
als lonenformeln durchaus bewährt. Die neue
Auflage ist auf Grund zahlreicher Hinweise und
der praktischen Erfahrungen beim Unterrichte
mannigfach berichtigt und umgestaltet, wobei
namentlich das Kapitel über theoretische Grund-
lagen eine erhebliche Erweiterung erfreu hat,
z. B. durch das neu eingeschaltete Kapitel über
Oxydation und Reduktion mit seinen bequemen
Darstellungen der Oxydationswirkungen. Der
zweiten Auflage wird es unter diesen Umstän-
den wohl ebenfalls an einem raschen Absätze
nicht fehlen. E. Böse.
(Eingegangen t6. Oktober 1904.)
Q. Fischer, Der Gang des Menschen. V.Teil:
Die Kinematik des Beinschwingens. Abhand-
lungen der Königl. Sachs. Gesellschaft der
Wissenschaften, mathemat.-physik. Klasse,
Bd. 28, 5. Heft. Lex. 8. 100 S. mit S
Doppeltafeln und 8 Figuren im Text. Leip-
zig, B. G. Teubner. 1903. M. 5, — .
Im ersten Abschnitt dieses Teiles seiner
Untersuchungen wendet sich der Verfasser gegen
die Behauptung H. v. Meyers, dass es einen
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Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
831
typischen Gang äberhaupt nicht gebe und be-
müht sich, auf Grund von Beobachtungen über
Schrittlänge und Schrittdauer an einer grossen
Zahl von Individuen, sowie durch Vergleichung
seiner Chronophotographien mit denjenigen
Mareys nachzuweisen, dass wenigstens bei der
gewöhnlichen Art des „Wanderschrittes" Über-
einstimmung der Bewegungsgesetze bei ver-
schiedenen Individuen höchstwahrscheinlich sei.
Im zweiten Abschnitt wird untersucht, auf
welche Grössen sich die kinematische Analyse
der Bewegung des „schwingenden Beines" vor
allem zu erstrecken habe, damit man auf Grund
derselben die Untersuchung über die wirksamen
Kräfte vornehmen könne: einfache, hier nicht
wiederzugebende Überlegungen zeigen, dass es
ausreicht zu messen: erstens die Winkelbe-
schleunigungen der Drehung der einzelnen Ab-
schnitte des Beines — Oberschenkel, Unter-
schenkel und Fuss — während der Schwing-
ungsbewegung des gesamten Beines, zweitens
die linearen Beschleunigungen der Schwerpunkte
ebenderselben drei Absthnitte des Beines: Die
Berechnung der ersteren Grössen aus den grund-
legenden Chronophotogrammen des Verfassers
fiillt den dritten, diejenige der letztgenannten
den vierten Abschnitt dieses V. Teiles der Ar-
beit aus; sie sind durch Kurventafeln veran-
schaulicht, welche noch mehr Einzelheiten er-
kennen lassen, als in der Besprechung im Texte
zu erwähnen möglich war.
Es kann hier nicht auf die einzelnen cha-
rakteristischen Einzelheiten im Verlaufe der
Änderungen der Winkelgeschwindigkeiten und
Linearbeschleunigungen von Oberschenkel, Un-
terschenkel und Fuss etwa ziflfernmässig ein-
gegangen werden; die Ergebnisse bilden die
Grundlage für die Bearbeitung der Kinetik des
schwingenden Beines, unter anderem für die
Beantwortung der vielumstrittenen Frage, ob
es sich um eine reine Pendelschwingung handelt,
wie die Brüder Weber wollten, oder nicht.
Siehe die Besprechung des nächsten, sechsten
Teiles der Arbeit. Boruttau.
(Eingegangen i8. Oktober 1904.)
O. Fischer, Der Gang des Menschen. VI. Teil:
Über den Einfluss der Schwere und der
Muskeln auf die Schwingungsbewegung des
Beines. Abhandlungen der Königl. Sachs.
Gesellschaft der Wissenschaften, mathemat.-
physik. Klasse. Bd. 28, 7. Heft. Lex. 8.
87 S. mit drei Doppeltafeln u. 7 Figuren im
Text. Leipzig, B. G. Teubner. 1904. M. 4, — .
Für jeden der drei Abschnitte des gesamten
schwingenden Beines geht die Bewegung hervor
aus der Wirkung dreier Drehmomente, nämlich
I. der Muskeln, 2. der Schwere, 3. der schon
vorhandenen lebendigen Kraft („Effektivkräfte").
Diese Drehmomente sind hier dargestellt als
Kräftepaare, von denen dasjenige der „Effektiv-
kräfte" im ersten Abschnitt dieser Abhandlung
der Übersichtlichkeit halber wieder in zwei zer-
legt wird, die je aus rein horizontalen und rein
vertikalen Teilkräften bestehen, die für die
Phasen des Beinschwunges einzeln berechnet
werden; es schliesst sich hieran als zweiter Ab-
schnitt eine Betrachtung über Grösse und Rich-
tung des Gelenkdruckes, der selbstverständlich
gerade während der Schwingung des Beines
hier besonders geringfügig ist.
Der dritte Abschnitt betrifft die Drehmomente
der Schwere, welche sich aus je einer senkrecht
in den Haup^unkten des Gelenkes angreifenden
Kraft und einer senkrechten Gegenkraft im
proximalen Gelenk bestehend zeigen; es bleiben
nunmehr nach Abzug dieser beiden, aus den
Chronophotogrammen des Verfessers auf Grund-
lage der im V. Teil gegebenen Daten berech-
neten Momente diejenigen der sog. inneren Kräfte
übrig; es zeigt sich alsbald, dass ihnen ein er-
heblicher Anteil an der Hervorbringung der
Schwingungsbewegung zukommt, ja es ist dieser
Anteil sogar grösser als derjenige der Schwere.
Die Theorie der Brüder Weber von der reinen
Pendelschwingung ist somit unrichtig.
Über die Wirkung der einzelnen Muskeln
im anatomisch-physiologischen Sinne gibt das
vorliegende Material keinen direkten Aufschluss,
doch folgert der Verfasser mit einem gewissen
Grad von Wahrscheinlichkeit, dass im ersten
Drittel der Schwingungsdauer Ileopsoas, Rectus
femoris und Tibialis anticus (Strecker) wirken,
dann nach einer Pause von 0,04 Sek., während
welcher der Tibialis nur schwach angespannt
ist, die hinteren Muskelgruppen (Beuger) Glu-
taeus, Semitendinosus, Semimembranosus und
langer Kopf des Biceps femoris in Thätigkeit
treten. Im letzten Viertel der Schwingungszeit
lässt der Tibialis anticus nach, der Gastrokne-
mius kontrahiert sich und im letzten Augenblick
setzt wieder der Tibialis anticus ein.
Auch hier ist der Verlauf der Veränderungen
der Drehmomente in Kurventafeln zur Darstel-
lung gebracht. — Boruttau.
(Eingegangen 18. Oktober 1904.)
Zwanglose Abhandlungen aus dem Gebiete
der Elektrotherapie und Radiologie und ver-
wandter Disziplinen der medizinischen Elek-
trotechnik. Herausgegeben von Dr. Hans
Kurella und Professor Dr. A. v. Lutzen-
berger. — gr. 8. Leipzig, Johann Ambro-
sius Barth.
Die Firma Johann Ambrosius Barth bringt
die ersten Hefte einer Serie von Monographien
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832
Physikalische Zeitschrift. 5. Jahrgang. No. 25.
auf den Markt, welche den Zweck verfolgen, |
den Mediziner mit -den physikalischen Grund-
lagen der in der neueren Therapie zur An- >
Wendung gelangenden Strahlungserscheinungen
vertraut zu machen. Gegenwärtig liegen dem [
Ref. die zwei ersten Hefte dieser Sammlung vor.
Heft I : J. Stark, Das Wesen der Kathoden-
und Röntgenstrahlen. 29 S. 1904. M. 0.80. 1
Der auf diesem Spezialgebiet wohlbekannte Ver- j
fasser hat in diesem Schriftchen — welches als '
„Sonderabdruck aus der Zeitschrift für Elektro- ;
therapie und die physikalischen Heilmetboden,
herausgegeben von Dr. Hans Kurella in Bres-
lau" erscheint — die heute gültigen Anschauungen
über das Wesen dieser Strahlungsarten in klarer
Weise niedergelegt. Wenn die Arbeit auch in
erster Linie für den Mediziner berechnet ist, so
dürfte sie doch auch fiir weitere Kreise, sofern
sie nicht ohne jegliche naturwissenschaftliche i
Vorbildung sind, von grossem Interesse sein '
und von ihnen mit Vorteil gelesen werden. —
Leider sind einige Druckfehler bei der Korrektur
übersehen worden, und auf Seite 12 oben ist,
vermutlich infolge Umbrechens des Satzes, eine
arge und bedauerliche Verwirrung entstanden.
— Jedenfalls ist diese Veröffentlichung mit
Freuden zu begrüssen und bedarf es keiner-
weiteren Anpreisung derselben.
Heft 2: F. Frankenhäuser, Die Wärmestrah-
lung, ihre Gesetze und ihre Wirkungen.
50 S. 1904. M. 1,20.
So dankenswert die Absicht ist, eine leicht
fassliche Monographie über die Wärmestrahlung
zu veröffentlichen, so wenig vermag die vor-
liegende Arbeit auch noch so bescheidenen
Ansprüchen seitens des Physikers zu genügen.
Referent bemerkt zuvor, dass der letzte Ab-
schnitt der Arbeit, de.ssen Gegenstand die Wirk-
ungen der Wärmestrahlung auf den mensch-
lichen Organismus bilden, sich naturgemäss
seiner Beurteilung entzieht. Der Inhalt der
beiden ersten Abschnitte enthält aber derartige
Ungeheuerlichkeiten, da.ss das gefällte Urteil
nicht unberechtigt erscheinen dürfte. Wie will
z. B. Verf. den Satz (S. 9) verteidigen: „Kbenso
bietet die Drehung der Strahlen um ihre Achse
(Torsion), welche sie in manchen Substanzen
erleiden (z. B. in Traubenzucker die Lichtstrah-
len), ein nur theoretisches Interesse." Es ist
doch wohl kaum , angängig, der Saccharimetrie
ein nur theoretisches Interesse zuzugestehen. —
Unerklärlich ist dem Ref auch, weshalb Verf
an einer Stelle (S. 28) Fahrenheitgrade anfuhrt,
an einer anderen (S. 15) von einer absoluten
Temperatur von i" C. (sie!) spricht. — Etwas
eigenartig mutet auch die Beschreibung der
Thermosäule (S. 27 u. 28) an: „Der Apparat
besteht aus einer thermoelektrischen Säule . . . ."
— Wenn Verf. (S. 30) behauptet, dass die
Thermosäule durch das Bolometer nach Svan-
berg und Langley jetzt fast vollständig ver-
drängt sei, so scheint ihm die lineare Thermo-
säule nach Rubens unbekannt zu sein. — Die
(S- 33) gemachten Angaben über die Diather-
mansie des Alkohols entsprechen auch nicht
den Resultaten, welche u. a. von W. H. Julius,
Ransohoff, Puccianti ermittelt worden sind.
— Schliesslich wäre noch auf die ausserordent-
lich grosse Zahl von Druckfehlern in der Arbeit
aufmerksam zu machen. — Wenn das Heft
seinen Zweck erfüllen soll, so müsste es zuvor
einer . gründlichen Umarbeitung unterzogen
werden. Max Ikle.
(Eiogegangen 24. Oktober 1904.)
Personalien.
(Die Herausg^eber bitten die Herren Fachgenossen, der
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald
Mitteilung xu machen.)
Dem Privatdozenten ftir Elektrotechnik an der Tech-
nischen Hochschale zu Darmstadt, Ingenieur Clarence Feld-
mann, ist der Charakter al< Professor verliehen worden.
Als Dozent fUr elektrotechnische Messkande an der Tech-
nischen Hochschule zu Danzig wurde Dr. Konrad Simons
ernannt.
An der technischen Hochschule zu Karlsruhe wurden
folgende Lehraufträge erteilt:
dem Privatdozentea Ingenieur Karl Joh. Kriemler für
Vorlesungen über Steinbauten, Holzbauten und Eisen-
betonbau,
dem Priv.itdozeaten Dr. Walter Ludwig für Projektionv
lehre nebst den zugehörigen t bungen,
dem Privatdozentea Ingenieur J, I.. la Cour fiir elek-
trische Licht- und Kraftanlagen,
dem Regierungsbaumeister bei der Oeueraldirektion der
Staatscisenbahnen in Karlsruhe tu einer Vorlesung ilber
Signalwesen und Signalanlagen.
Professor Dr. W. N'ernst, Direktor des Instituts fttr
physikalische Chemie und Elektrochemie in Göttingen wird
dem an ihn ergangenen Kufe als Nachfolger von Geh. Rat
Professor Dr. Landolt nach Berlin Folge leisten.
An der L'nivcrsität Heidelberg habilitierte sich Dr. Hart-
wig F ranzen als Privatdozrnt filr Chemie.
Professor .'Xrrhenius hat den an ihn ergangenen Ruf
an die Universität lierlin abgelehnt. Die schwedische .\ka-
demie der Wissenschaften hat beschlossen, ein Nobel-Institut
filr physikalische Chemie mit Professor Arrhenius als Di-
rektor einzurichten, um diesen der Stockholmer Universität
zu erhalten.
Kepler-Wurni-Stiftung. Zu einem Stipendium (ur
deutsche Studierende der Mathematik uad .\5tron0mie sind
der Täbingcr Universität aus der aufgelösten Witwenkasse des
ehemaligen akademischen Gymnasiums in Hamburg kürzlich
etwa 6000 Mark zu einer Kepler-Wurm-Stiftung zugewiesen
worden. Der Stifter ist der im Jahre 1859 verstorbene l'ro-
fcssor Dr. Wurm in Hamburg. Die Verwendung der Er-
trägnisse soll so lange aufgehoben sein, bis das Vermögen
20000 Mk. beträgt.
Ifir die Redaktion vcranlviorllich Privaldozent Dr. Emil Böse in Oöttincen. — Verlaj von S. Hirzel in Leipzig.
Druck von August Pries in Leipzig.
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